植物油基聚氨酯弹性体的制备开题报告

1. 研究目的与意义

随着石油消耗量增加，人类面临着石油资源的日益短缺和原油价格的不断上涨，用可再生资源生产生物材料、化工原料和燃料越来越吸引人们的重视。

植物油是可再生原料，将含羟基的植物油或羟基化的植物油作为多元醇制备的聚氨酯符合环境保护的要求，且用植物油多元醇制备的聚氨酯具有良好的物理化学性能及可生物降解性能，特别是长链脂肪酸的疏水性使得聚氨酯具有更好的耐水解性和热稳定性。

蓖麻油的分子结构上含有大量的羟基，这就使其能够代替聚醚制备聚氨酯材料；另一方面，蓖麻油分子结构上具有不饱和双键和酯键，通过与其它含双键单体的接枝共聚，或酯交换反应等可赋予普通聚醚所不具有的新的性能。

2. 国内外研究现状分析

聚氨酯的制备方法有一步法和两步法。一步法是先将双羟基封端的聚酯或聚醚和扩链剂充分混合，然后在一定条件下加入计量的二异氰酸酯，均匀混合直接进行逐步加成聚合反应，以合成聚氨酯的方法，聚氨酯泡沫塑料可由一步法直接合成而制得。唐邓等以聚氧化丙烯二醇、聚己二酸己二醇酯、异佛尔酮二异氰酸酯等合成了水性聚氨酯皮革光亮剂。两步法（预聚体法）是先将聚醚二元醇或聚酯二元醇与二异氰酸酯反应生成异氰酸酯封端的聚氨酯弹性体，然后加入等化学计量的扩链剂进行反应生成高分子量的聚氨酯树脂。如生产热塑性聚氨酯弹性体，就是采用这种方法，罗朝晖用二异氰酸酯和端羟基聚醚合成聚氨酯预聚体，然后使预聚体与固化剂（含羟基化合物）反应交联成大分子而固化，同时进行了聚氨酯胶黏剂用于高含水率木材粘结的试验。史娟等以TDI、TMP、N-220、3010 为主要原料合成聚醚型聚氨酯弹性体，达到塑胶漆的性能要求，涂于物体表面时，弹性体中-NCO 基与空气中的水分反应，生成脲键而固化成膜，并探讨了不同的合成条件对聚合物的影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容： 1.研究用pea-mdi预聚体与蓖麻油及小分子醇交联扩链合成植物油基浇注型聚氨酯弹性体的合成工艺 2.在合成过程中探索处理分子量控制以及气泡去除等问题的方法 3.计算聚氨酯的交联密度以及力学性能研究。

研究计划： 1.预聚体的制备

分子量控制在20003000之间，用nco基团封锁两端

4. 研究创新点

本研究使用可再生资源--蓖麻油作为起始剂来合成多元醇,并以其为原料制备聚氨酯弹性体。

与传统的聚氨酯相比，蓖麻油基聚氨酯以天然可再生、价格低廉且来源丰富的蓖麻油为原料，代替了传统的石油型多元醇，可缓解石油资源的短缺、降低聚氨酯的成本。