高性能非异氰酸酯热塑性聚氨酯弹性体制备及其性能研究的开题报告.docx

高性能非异氰酸酯热塑性聚氨酯弹性体制备及其性能研究的开题报告
一、选题背景
热塑性聚氨酯弹性体具有优良的机械性能、耐磨性能、耐化学腐蚀性能和耐老化性能。其在汽车、轮胎、工程机械、航空航天等领域具有广泛的应用前景。但在高速运动条件下，传统的聚氨酯材料容易产生氢键断裂，从而导致材料的强度和韧性的降低，这严重影响了其应用范围。因此，研究高性能的聚氨酯弹性体成为当前的研究热点。
二、研究内容
本课题的研究内容主要围绕高性能非异氰酸酯聚氨酯弹性体的制备及其性能展开，具体包括如下几个方面：
1.高性能非异氰酸酯热塑性聚氨酯的合成
根据文献资料的分析，我们选用双酚A和多巴胺为原料，采用开环聚合法，制备高性能的非异氰酸酯聚氨酯。通过控制原料比例、反应温度和反应时间等因素，确保聚氨酯材料的分子结构优化和性能稳定。
2.材料结构表征
利用红外光谱分析仪、核磁共振仪等手段，对合成的高性能非异氰酸酯聚氨酯进行结构表征。分析其分子结构、官能基团等信息，以评估其合成品质和性能特点。
3.材料性能测试
通过干燥后的试样，进行不同条件下的拉伸、弯曲、抗弯、压缩等力学性能测试，以及热解、耐氧化、热稳定性等性能测试。探究其高强度、抗热、抗氧化、耐老化等性能特点。
4.影响因素研究
通过对制备过程中不同因素对材料结构和性能特点的影响进行分析，研究其制备条件的优化和改良，以提高材料的性能表现。
三、研究意义
本课题主要围绕高性能非异氰酸酯聚氨酯弹性体的制备及其性能展开，研究的成果具有如下几个方面的意义：
1.对材料领域的研究具有一定的创新性和突破性，并可以为该领域的发展做出一定的贡献。
2.可以提高聚氨酯弹性体在高速条件下的使用性能，扩大其应用范围和市场竞争力。
3.对材料制备过程的优化和改良研究，可以为其他材料的制备和性能研究提供借鉴和参考。
四、研究进度及计划
目前，我们已经完成了文献调研和材料制备方案的确定，并购买了所需的实验材料和设备。接下来，我们将开始进行实验室的搭建，进行材料的物理化学性质测试，进一步确定实验方案的可行性，并逐步深入开展各项实验研究。
以下为我们的研究计划：
第一年：完成材料的合成、结构表征和力学性能测试等研究。
第二年：进一步研究材料的热解性能和耐老化性能等特性，并探究影响因素。
第三年：深入研究材料制备条件的优化和改良，提高材料的性能表现，并开展相关的应用研究。
五、参考文献
1.Fu,F.;etal.TougheningofPolyurethaneviaTougheningStrategy.JournalofMaterialsScience,2020,55(4),1219-1228.
2.Cunha,M.D.N.;etal.Polyurethanefoamsmodifiedwithgrapheneoxide:Aninvestigationofmechanical,thermalandacousticproperties.MaterialsScienceandEngineering:C,2018,91,193-201.
3.Liu,P.;etal.Highlystretchableandultratoughpolyurethaneelastomerswithfibrillarstructureandengineeredchainalignment.JournalofMaterialsScience,2019,54(3),2399-2411.