聚氨酯是一种新型的高分子合成材料，其性能介于橡胶和塑料之间，硬度可调整范围宽，既有橡胶的弹性又有塑料的硬度，具有良好的机械性能、耐磨性能和回弹性能，广泛地用在辊、带、实 心轮胎和类似物中。聚氨酯的整体性能取决于软段和硬段的类型，包括聚氨酯的分子质量和聚氨酯骨架的化学结构、交联程度、结晶度等[“2]。通过选择不同类型的软段和硬段可以得到无色透明材料，采用PTMG、PCL所得到的透明弹性体回弹率可达到60%以上，但是原材料价格较高;采用 普通聚醚合成透明弹性体时虽然成本较低，但通常回弹率只有50%?55%[3’4]，在对回弹性要求较 髙的应用领域无法使用。本文以聚醚为原料，通过调节多元醇、异氰酸酯和扩链剂合成了回弹大于 60%的透明聚氨酯材料。
1实验
1.1原材料
聚醚二元醇(PGE),相对分子质量1000?4000，工业级，上海高桥石化;聚酿多元醇 (POP300),相对分子质量3000，工业级，上海髙桥石化;甲苯二异氰酸酯(TDI)，工业级，日本 三井;二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI), X业级，烟台万华;稀释剂X-3，自制;3，3'-二氯_4，4'-二 氨基二苯基甲烷(MOCA),工业级，苏州湘园;1,4-丁二醇(BDO)，工业级，日本三菱;扩链剂 (KYM-1),自制。
1.2 半预聚体合成
将多元醇加人三口瓶中于100?110°C下真空脱水2?3 h,把干燥的聚醚多元醇加入异氰酸酯 中，于80?85C下反应2?3h，取样分析测定NCO质量分数达到设计值后降温即得半预聚体。
1.3多元醇组分制备
把干燥的聚醚多元醇、扩链剂、催化剂等按照一定比例加人到三口瓶中，混合均匀后即得多元 醇组分。
1.4聚氨酯合成
将半预聚体组分和多元醇组分加热到30?40°C，混合均匀后，注入80?100eC模具中，30分钟 脱模，常温放置7天测试性能。
1.5测试和表征
硬度：GB/T531—1999;拉伸性能：GB/T528—1998;撕裂强度：GB/T529~1999;回弹率：
GB/T 1681-2009;透明性：透过2英寸厚的聚氨酯材料可轻松读出12号标准字体。
2结果与讨论 2.1多元醇的影响
选用不同的聚醚二元醇和混合异氰酸酯(TDI与MDI按重量比1 : 1混合)合成半预聚体组 分，多元醇组分采用不同的聚酸多元醇和自制扩链剂KYM-1混合，考察了聚醚多元醇对材料弹性和透明性的影响，结果列于表1。
从表1中可以看出，半预聚体组分采用聚醚二醇PGE1000?3000，多元醇组分采用POP300 时，均可得到透明材料，并且材料的回弹性能随着聚醚相对分子量(M?)增加而增大，回弹率可达 到65%;但是当半预聚体中聚醚分子质量为4000时，材料不透明，并且回弹率较低。
2.2 异氰酸酯与扩链剂的影响
半预聚体组分采用相同聚醚二醇与不同异氰酸酯反应，多元醇组分采用相同的聚醚多元醇和不同类型扩链剂混合，考察异氰酸酯与扩链剂对材料性能的影响，结果列于表厶
从表2中可以看出，上述4个体系均可得到透明材料，但体系1的硬度和回弹最低;体系2、3 得到的材料硬度合适，但回弹率只有50%;只有体系4在透明的情况下保持了较髙的回弹率。
2.3半预聚体中异氰酸酯混合比例的影响
对于TDI体系浇注物料，由于TDI易挥发，毒性大，尤其在密闭或通风不良的场所，给合成半预聚体和操作浇注物料带来不便。采用MDI代替部分TDI作为混合异氰酸酯，使聚醚多元醇先
与TD1反应，再与MDI反应，减少了游离TDI的含量，降低了游离TDI对环境和人体健康的影 响，并且考察了异氰酸酯混合比例对材料弹性和透明性的影响，结果列于表3。
从表3可以看出，异氰酸酯掺混比例对材料回弹性能影响不大，当单独使用一种异氰酸酯时， 材料不透明。
2.4稀释剂的影响
稀释剂能够调节浇注物料黏度，改善物料操作性能，降低成本。选用自制稀释剂X-3，考察X- 3的添加量对材料弹性和透明性的影响，结果列于表4。
从表4可以看出，稀释剂的添加量对材料的透明性影响较小，随着稀释剂用量的增加，材料回 弹性能提髙，但硬度下降。
2.5浇注工艺的影响
保持物料温度30?40-C，模具温度为80?10(TC，考察半预聚体组分和多元醇组分混合比例对材料脱模时的初始强度和透明性的影响，结果列于表5。
从表5可以看出，半预聚体组分/多元醇组分比例为100/103?100/97时，对材料初始强度和透明性影响不明显，但是当两组分混合比例相差过大时，材料初始强度差，影响制品的脱模，并且 透明性不佳。
3结论
①半预聚体组分采用聚醚二醇PGE1000?3000，固化剂组分采用FOP300时，均可得到透明材 料;并且材料的回弹性能随着聚醚相对分子质量增加而增大。
②采用掺混异氰酸酯MDI和TDI，以及自制扩链剂可以得到透明且回弹大于60%的材料，
③稀释剂用量增加，材料回弹性能提高，硬度下降。
④物料温度30?40°C，模具温度为80?1004C，半预聚体组分/多元醇组分混合比例为100/103 ?100/97时，制品的综合性能较好。
参考文猷
[1] G厄特尔.聚氨酯手册[M].中国石化出版社，1992.
[2] 山西省化工研究所编.聚氨酯弹性体手册[M],北京：化工出版社，2001. 1.
[3] 陈海良，陈伟.一种透明聚気酯弹性体组合料及其使用方法[P]. CN 101096407A.
[4] 陈宇宏，厉蕾.原料对聚氨酯透明性的影响[J].弹性体，2002，12 (2).
