青島能源所高性能聚氨酯樹脂研究取得進(jìn)展

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2015-05-11 11:18:17點擊率：

　　【塑膠五金網(wǎng)訊】聚氨酯是由多元醇跟多異氰酸酯反應(yīng)制得的一類主鏈上帶有重復(fù)-NHCOO-基團(tuán)的聚合物的總稱，因其性能優(yōu)異、調(diào)控范圍廣而廣泛應(yīng)使用于輕工、紡織、醫(yī)用、建筑等各個領(lǐng)域。當(dāng)下，我國科學(xué)院生物基材料重點實驗室萬曉波研究員帶領(lǐng)的生物基及仿生高分子團(tuán)隊在聚氨酯材料上獲得重要進(jìn)展，成功開發(fā)出兩類新型聚氨酯材料：聚氨酯水凝膠及單組份聚氨酯水固化防水涂料。

　　聚氨酯水凝膠兼具水凝膠跟聚氨酯的優(yōu)點，機械強度高，性能調(diào)控范圍廣，廣泛應(yīng)使用于生物醫(yī)學(xué)及工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)中，高抱水量、高機械強度的單組份聚氨酯水凝膠擁有施工方便、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢，可作為一種優(yōu)異的高分子聚合物固沙材料，使用于荒漠化治理、邊坡生態(tài)防護(hù)、水土流失防治等領(lǐng)域。雖然國內(nèi)也有此類聚氨酯材料相關(guān)研究報道，但尚不能合成這個材料，而主要依賴于進(jìn)口。近，這個團(tuán)隊研究人員通過對親水性聚氨酯樹脂分子結(jié)構(gòu)的精心設(shè)計，調(diào)整了聚合物中鏈段排布方式及功能基團(tuán)的密度，促使凝膠時形成均勻而致密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，突破了相關(guān)核心技術(shù)，合成了擁有高抱水量( 可達(dá)為自身體積40倍)、高機械強度、優(yōu)異乳化性能的聚氨酯樹脂(圖一)。這個聚氨酯水凝膠所用均為工業(yè)原料，成本便宜，可望在實際生產(chǎn)中得到大規(guī)模應(yīng)用，有望打破國外企業(yè)對此類材料的壟斷。

　　A：實驗室合成的親水性聚氨酯樹脂B：水中自乳化C、D：跟水反應(yīng)后形成的水凝膠

　　圖一單組份聚氨酯水凝膠水中乳化及凝膠圖片

　　在這個兒基礎(chǔ)上，研究人員通過對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步拓展了這個聚氨酯樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域，成功開發(fā)出擁有高拉伸強度、高斷裂伸長率的聚氨酯防水涂料。這個涂料為單組份水固化聚氨酯防水涂料，擁有良好的水中分散性能，施工時加入20～50%的水?dāng)嚢杈鶆蚪?jīng)固化后即可形成致密的聚氨酯彈性體涂膜(見圖二)，環(huán)保無毒，擁有高度安全性。

　　圖2噴灑聚氨酯防水涂料前(左)后(右)表面親水性的變化

　　當(dāng)下，這個團(tuán)隊在進(jìn)行聚氨酯水凝膠及單組份聚氨酯水固化防水涂料的中試及產(chǎn)業(yè)化示范線的建立，以期盡快完成大范圍推廣應(yīng)用。

　　這個項目得到了中科院“百人計劃”項目以及合作企業(yè)資金支持。

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