聚氨酯性能受大分子的形态结构影响，大分子主链由软段和硬段组成，可用两相形态学来解释其独特的物性。其中小分子扩链剂和异氰酸酯组成硬段；而软段是由多元醇组成。一般，在聚氨酯弹性体结构中，软段比例较硬段大，由于硬段极性极强，相互引力大，硬段与软段有不相容性，所以硬段容易聚集在一起形成微区，此现象被称为“微相分离”，适度的相分离有利于改善聚合物的性能[8]。

PU性能优异，易于成型加工，广泛用作于涂料、氨纶、弹性体、合成革、粘合剂、泡沫塑料等领域[4]。其原料来源广泛，综合性能优异，产品可直接由液体原料加工成型，并且通过调整配方，可在一个较宽的范围改变其力学性质，近年来得到充分的认可，几乎遍及工业、医疗、农业等各方面[9-11]。PUE 全球消费量逐年上升，据中国聚氨酯工业协会统计，中国PU 产品消费2005 年消费量为300 万吨，2004 年和2003 年分别消耗269 万吨和210。4 万吨，各类PU 产品在2000 年到2005 年年均增长率总计达 6。7 % ( CASE：6。7 %；软质泡沫：6。0 %；硬质泡沫：8。5 %；粘合剂：4。7 % ) ，2005 年到2010 年年均增长率总计达 4。2 % ( CASE：4。1 %；粘合剂：2。5 %；软质泡沫：3。9 %；硬质泡沫：5。2 % ) [3]，增长率虽然下降，但市场份额仍是巨大，其中硬质泡沫增长率保持在5 % 以上。直到2011~2016 年聚氨酯年均增长率总计达到9。5 % (交通：8。4 %；家具电器：10 %；家具：6。7 %；建筑：10。0 %；制鞋、制革：8。3 %；体育行业：12。9 %；其他：7。6 % )，足可见其仍有广阔的发展空间。

本实验用二苯甲烷二异氰酸酯 (MDI, Diphenyl-methane-diisocyanate) 和聚醚多元醇（官能度 3，分子量 3000；官能度2，分子量2000）为原料制备聚氨酯弹性体，通过使用不同的扩链剂以及加入不同填料、调整合成原料比例以达到制备出拥有预期力学性质的产物的目的。聚酯型聚氨酯耐磨性和力学性能较好，但耐水解性能较差；聚醚型聚氨酯虽然力学性能较差，但水解稳定性好，故此用以替代传统的橡胶制品在涉水产品中的应用。

2 实验部分

2。1 主要实验试剂及主要仪器

二苯甲烷二异氰酸酯MDI （褐色液体，工业级）；聚醚多元醇220 (无色液体， Mn = 2000，工业级）；聚醚多元醇330 (无色液体，Mn = 3000，工业级）；1,4-丁二醇（BDO ,化学纯，国药集团化学试剂有限公司）；硫化剂（MOCA，黄色粉末状颗粒，批号：ATK-8008-181 苏州市湘园特种精细化工有限公司）；凹土（灰色粉末颗粒，TWO3 塑料成核剂，江苏玖川纳米材料科技有限公司）；碳酸钙（粉末颗粒，工业级）；石墨（粉末颗粒，工业级）；有机锡催化剂（无色液体）。

循环式多用真空泵（SHZ-95A 型）；磁力搅拌加热器（C-MAG HS7 型）；真空干箱（DZF-6050 型）；搅拌器（1001C 型）；橡胶硬度计（TIME5420 型）；拉力机（XWW-10A 型）；强度测试仪（HTS-KY6700型）；自制模具。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

2。2 聚氨酯弹性体制备基本原理

异氰酸酯与羟基的反应：RNCO+R’OH → RNHCOOR’ （氨基甲酸酯）。此反应为二级反应，其中反应速率随羟基含量发生变化，不随异氰酸酯基浓度改变。

若反应中 ( -NCO) : ( -OH ) 摩尔比大 1，即反应物 -NCO过量，则制得的聚氨酯预聚体端基为 -NCO，而实际使用中的弹性体、涂料等的制备都涉及预聚体制备。

若反应中 ( -NCO ) : ( -OH ) 摩尔比等于 1，那么理论上可生成分子量无穷大的高聚物。但因为反应物达不到完全纯化状态，体系中含有微量杂质（水分、具催化性杂质以及单官能度杂质等）的影响，聚氨酯分子量一般为数万至十几万。