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聚氨酯是一类性能介于橡胶和塑料之间的材料,其具有高强度,优异的耐磨性、耐溶剂性、耐候性等特点,可用于冶金、建筑、汽车、轻工业等方面。传统聚氨酯弹性体的耐热性能较差,因此限制了聚氨酯在高温下的应用。Si02具有较高的耐热性、比表面积大,且表面含有羟基,加入到聚氨酯基体中可以发生化学反应形成交联网络结构,提高聚氨酯的耐热性。本文旨在合成一种耐热型聚氨酯弹性体,主要研究内容和成果如下：1.研究了不同分子量有机混合扩链剂、无机扩链剂、有机和无机混合扩链剂和异氰酸酯指数对MDI或NDI型聚氨酯弹性体的影响,并对其结构组成、热性能、力学性能、动态性能和形貌结构进行分析以得到一种耐热型聚氨酯弹性体。2.对于MDI型聚氨酯弹性体,330N作为一种大分子量的三官能团扩链剂,加入到聚氨酯体系中相当于引入第二种软段结构,破坏了聚氨酯链段的规整性和结晶性,影响了聚氨酯弹性体的性能,使得随着330N含量增加,聚氨酯的氢键化程度、拉伸强度、定伸应力、硬度和橡胶平台区的储能模量不断下降,但扯断伸长率不断增加,但是采用330N和BDO这两种有机扩链剂对其耐热性能影响不大。3.对于MDI型聚氨酯弹性体,可以通过机械共混的方法,单独采用Si02为无机扩链剂来合成。该方法合成聚氨酯操作简单,无需对Si02表面进行处理,能显著提高聚氨酯的性能。Si02具有良好的耐热性,当其进入到聚氨酯基体中时,Si02表面的羟基可以和聚氨酯预聚物末端的异氰酸酯基发生化学反应,能够提高聚氨酯的耐热性。4.对于NDI型聚氨酯弹性体,研究了不同异氰酸酯指数对性能的影响,结果表明在异氰酸酯指数为1.05时聚氨酯弹性体的综合性能最佳。通过比较NDI型和MDI型聚氨酯弹性体发现,由于NDI具有高度的规整性和对称性,使得NDI型聚氨酯弹性体的耐热性、氢键化程度和模量均比MDI型聚氨酯弹性体高,且损耗峰更小。5.对于MDI型和NDI型聚氨酯弹性体,都可以采用有机和无机混合扩链剂制备。结果表明：在使用有机扩链剂的基础上,加入少量Si02可以提高聚氨酯的耐热性、氢键化程度、拉伸强度、硬度和橡胶平台区的储能模量。在Si02含量为4%时MDI型聚氨酯弹性体制品的耐热性能最好,综合性能优异；Si02含量为2%时NDI型聚氨酯弹性体制品的耐热性能最好,综合性能优异。