热塑性聚氨酯有机分子杂化介电弹性体的制备与性能研究的中期报告.docx

热塑性聚氨酯有机分子杂化介电弹性体的制备与性能研究的中期报告
一、研究背景及意义
热塑性聚氨酯（TPU）是一种性能优良的高分子材料，具有优异的物理力学性能、耐磨损性、弹性和耐腐蚀性等特点，在汽车、铁路、医疗、建筑、服装等领域得到广泛应用。然而，由于其低介电性能，有时限制了其在电子电器领域的应用。因此，在研究中加入有机分子杂化方法，可以提高TPU的介电性能，使其可用于更广泛的应用领域。
二、研究内容及进展
本研究以TPU为主体，加入不同种类的有机分子材料为嵌段结构，制备了一系列有机分子杂化TPU材料，并对其进行了性能测试研究。
首先，本研究综述了TPU的结构特点及其在材料科学领域和电子电器领域的应用，并总结了有机分子杂化方法的分类和热塑性聚氨酯材料的制备方法。其次，针对TPU的低介电性能问题，本研究引入了不同种类的有机分子，包括含硅有机分子、含氮有机分子和含氧有机分子等，与TPU进行分子杂化，制备出多种新型有机分子杂化TPU材料。
进一步地，本研究通过XRD、SEM、FT-IR等手段对材料的结构和性质进行了表征，并通过介电测试和拉伸测试等手段对其物理性质进行了研究。结果表明，与原TPU相比，有机分子杂化TPU材料在介电常数、介电损耗因子、电阻率等方面表现出较好的优势，其中，含有硅有机分子的TPU材料的介电性能最好，同时拉伸性能也有所提高。
三、存在问题及解决方案
尽管本研究中制备了多种有机分子杂化TPU材料，并取得了一定的研究进展，但仍存在部分问题需要解决。首先，有机分子杂化TPU材料中，分子结构复杂，制备难度大，需要进一步改进制备方法以提高产率和降低成本。其次，由于有机分子的杂化程度和取代方式不同，可能会对材料性能产生较大影响，需要进一步深入研究各种有机分子杂化TPU材料的性能差异和机理。最后，尽管本研究中的有机分子杂化TPU材料在介电性能和拉伸性能方面表现出了一定的优势，但目前还无法满足电子电器领域对高介电性能和高拉伸性能的要求，需要在进一步研究中加以改进。
考虑到上述问题，本研究将从以下几个方面入手：优化制备工艺，提高有机分子杂化TPU材料的产率和质量；开展不同有机分子杂化TPU材料性能对比研究，深入探讨有机分子结构与性能之间的关系；探索添加其他材料改性的方法，如添加纳米材料等，进一步提高杂化TPU材料的高级性能。
四、研究展望
本研究近期的重点工作是优化制备工艺，继续开展对不同种类有机分子杂化TPU材料的研究和对材料性能的表征，以期尽快解决现有问题。长期来看，本研究将深入探讨有机分子结构与性能之间的关系原理，研究不同有机分子杂化TPU材料的异构性质和表面性能等方面，进一步拓展材料应用领域，提高TPU材料的价值和竞争力。