聚氨酯弹性体

AbstractPolysiloxane-based polyurethane/lignin elastomers are synthesized via pre-polymerization. Isophorone diisocyanate (IPDI) reacts with polycarbonate (PCDL) and polydimethylsiloxane (PDMS) polyol to produce a linear thermoplastic elastomer. Lignin is added to the matrix of the polyurethane, where lignin not only acts as a crosslinking agent but also as filler. The effects of polysiloxane-based polyurethane/lignin elastomers on thermal properties, mechanical properties, surface hydrophobicity, and cytotoxicity in vitro are investigated.

摘要\n采用预聚法合成了聚硅氧烷基聚氨酯/木质素弹性体。异佛尔酮二异氰酸酯( IPDI )与聚碳酸酯( PCDL )和聚二甲基硅氧烷( PDMS )多元醇反应生成线性热塑性弹性体。木质素被添加到聚氨酯的基体中，其中木质素不仅作为交联剂而且作为填料。研究了聚硅氧烷基聚氨酯/木质素弹性体对其热性能、力学性能、表面疏水性和体外细胞毒性的影响。材料的耐热性、表面疏水性和机械强度得到了提高，MTT法检测发现材料对HeLa细胞的细胞毒活性降低，这与木质素的半互穿网络结构和低毒性有关。当木质素添加量为1 wt %时，细胞存活率提高到65.2 %，机械强度提高到17.1 Mpa，接触角提高到108.2°。

针对阻尼弹性体材料普遍存在的阻尼温度范围可控性弱、力学性能差等问题。为此，我们设计了一种含有动态二硫键和悬挂链的聚氨酯来解决这一难题。制备的聚氨酯表现出前所未有的阻尼范围182℃( -62 ~ 120℃)，拉伸强度达到6.8 MPa，处于同类型研究的前沿。我们创新性地将芳香族二硫化物引入到体系中，在室温下二硫键可以自发地进行动态交换，使得室温以上弹性体的阻尼性能得到改善，并利用少量的端羟基聚二甲基硅氧烷( OH- PDMS )作为悬挂链，促进了弹性体在玻璃化转变温度和室温之间的阻尼性能。二硫键与悬挂链的协同作用使得聚氨酯阻尼温区的可控性得以实现。此外，由于OH- PDMS的引入，聚氨酯弹性体具有良好的热稳定性，高性能聚氨酯弹性体在实际应用中具有很大的潜力。