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聚氨酯(PU)材料因其具有良好的机械性能、可低温固化,附着强度高,以及耐水、耐溶剂、耐低温等优点,在许多领域和日常生活中得到了广泛的应用。但随着社会的迅速发展和进步,对材料的保护性能和装饰性能,尤其是耐久性提出了更高更新的要求,面对新的要求,原有的聚氨酯材料就显示出了很大的不足,限制了它的应用。而含氟聚氨酯(FPU)材料作为一类新型高分子功能材料,由于含氟基团的引入,可以使聚合物同时具有极低的表面能、优异的化学稳定性和憎水憎油性,因此很好的弥补了原有PU材料在这些性能方面的不足。本论文首次采用自由基接枝法合成出了含氟聚氨酯的中间体—含氟聚醚二醇,并对其合成工艺和反应机理进行了研究和探讨。进一步以它为软段成功制备了FPU材料,并对这种FPU的本体和表面结构进行了鉴定和分析,同时初步探讨了FPU结构和性能之间的关系。 1.采用自由基接枝法,在引发剂引发作用下,将六氟丙烯(HFP)接枝到聚四亚甲基醚二醇(PTMG)链中,从而合成出了一种新型含氟聚醚二醇(PTMG-g-HFP)。通过IR、NMR和GPC等分析手段对其结构和组成进行了鉴定和表征,进一步讨论了接枝反应的机理,同时考察了各种实验条件对接枝反应的影响。对合成出的含氟聚醚二醇的羟值进行了测定,发现低于理论值,其原因在于接枝反应中PTMG的部分羟基与HFP发生了反应,为此设计了一种方法:“保护羟基-接枝反应-脱保护恢复羟基”,通过该方法改进和完善了PTMG-g-HFP的制备方法。对乙酰化和硅烷化两种羟基保护方法进行了比较,结果发现虽然这两种方法通过优化反应条件都能完全保护PTMG的羟基,但是完全脱除乙酰化的保护基却很困难,而硅烷保护基能够完全脱除。因此采用“硅烷化反应保护PTMG羟基—接枝HFP—脱保护恢复羟基”的合成路线是制备PTMG-g-HFP的最佳方法。 2.以合成出的含氟聚醚二醇(PTMG-g-HFP)为中间体,成功制备了含氟聚氨酯(FPU)材料,通过IR、NMR测试手段对其结构进行了表征。同时比较了普通PU和FPU的热稳定性,结果发现FPU的热稳定性要高于普通PU,而且芳香族的FPU热稳定性要好于脂肪族的FPU。此外对FPU的耐化学性进行了考察,发现制备出的FPU具有优异的耐化学性能。