2024年6月2日发(作者：季飞宇)
2015.
NO
.12
经营与管理
Journal of Henan Science and Technology
河南科技
热塑性聚氨酯弹性体粘合剂的制备
乔欢欢
（绵阳职业技术学院 ，四川 绵阳 621000）
摘 要：综合性能优异的热塑性聚氨酯弹性体是一类理想的固体推进剂粘合剂。以环氧乙烷—四氢呋喃无规共聚醚（PET）、
异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和1，4-丁二醇(BDO)为原料，采用预聚法（二步法）在预聚温度为90
0
C、反应温度为110
0
C及预
聚反应时间为1.5小时的条件下，合成用于含能材料粘合剂的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。
关键词：热塑性聚氨酯弹性体；粘合剂；制备
中图分类号
:TQ 31
文献标识码
:A
文章编号：
1003-5168(2015)-12-0241-2
热塑性弹性体以其独特的两相超分子结构特征成为一类
综合性能优异的热塑性材料，将其作为推进剂的粘合剂使用，
可望获得具有良好加工性能的新概念热塑性推进剂。热塑性聚
氨酯弹性体（TPU）是一种（AB）
n
型线型嵌段聚合物，由线
型硬链段（二异氰酸酯和扩链剂）及线型软链段（聚醚，聚酯
或聚烃类等长链二醇）交替组成的具有优良物理机械性能的多
嵌段聚合物
。
热塑性聚氨酯弹性体具有优良的综合性能，与金属材料
相比，热塑性聚氨酯弹性体制品具有重量轻、噪音低、耐损耗、
加工费用低及耐腐蚀等优点；与塑料
相比，聚氨酯弹性体具有不干脆、弹性记忆、耐磨等优点。
与橡胶相比，聚氨酯弹性体具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承
载性、透明或半透明、可灌封、可浇注、硬度范围广等优点。
聚氨酯弹性体加工方法多，新技术新产品不断涌现，其应用前
景十分广阔
[2-5]
[1]
二步法合成TPU，即将计量好的PET倒入备有搅拌器、温度
传感器和氮气管的四口烧瓶里，于105
0
C下真空脱水4小时，
充氮气保护并启动真空泵在烧瓶内抽真空，目的是除去水分，
使水分子含量小于0.5％，以免逐渐加入IPDI时，IPDI与水发
生反应，产生CO
2
，使产品产生气泡，影响产品的性能。完成
后按照比例加入干燥后的IPDI，搅拌下反应90分钟，预聚温
度为90
0
C，最后加入分子筛脱水后的1，4-丁二醇，并加入
适量的催化剂完成反应，反应温度为110
0
C。将所制得的聚氨
酯热塑性弹性体在真空干燥箱中干燥12个小时以上，温度为
100
0
C
[7]
。
3.2 实验现象
聚环氧乙烷/四氢呋喃无规共聚醚为无色粘稠状液体，
在脱水过程中无变化，但如果密封不好，真空度不高便会成为
白色液体，真空度变大，此现象便会消失。异氰酸酯为无色液
体，两者混合后，搅拌反应，粘度稍稍增大，颜色变为淡黄色。
加入扩链剂后，由于硬段含量的不同和催化剂的加入不同，实
验现象有所差别。
当硬段含量为42%时，加入扩链剂1，4-丁二醇后，粘
度慢慢变大，此时混合物颜色逐渐变成白色，状如牛奶，随着
反应的进行，粘度逐渐增加，当粘度达到最大时停止实验，放
入真空干燥箱内继续反应。当硬段含量为45%时，重复以上
实验操作，实验现象唯一的差别是停止实验时的TPU粘度变
大，颜色变黄。
当硬段含量为45%时，预聚反应完毕后加入催化剂，再
加入扩链剂（ 1，4-丁二醇），当扩链剂刚一加入混合物中，
反应物全部粘在搅拌棒上，使搅拌棒转不动，此时停止实验。
。
1 试验原料
环氧乙烷—四氢呋喃无规共聚醚（代号P（E-Co-T），
简称PET）：数均相对分子量为4320，羟值为24.2 mgKOH/g；
异佛尔酮二异氰酸酯（简称IPDI）：数均相对分子量为
222.3，当量粒子2318.2，纯度99%；1，4丁二醇：相对分子
量90.12，纯度99%；
催化剂： 二月桂酸二丁基锡，相对分子量631.55，化学纯，
纯度＞96.0%；
丙三醇：分析纯，相对分子量92.09。
2 实验仪器
实验所用仪器如下表所示：
实验仪器
D90-22型电动搅拌机
500ml四口烧瓶
D型电动搅拌机调速器
温度指示控制WMZK01
万用电炉DL-1
BS124S电子天平
SHZ-95型循环水式多用真空泵
玻璃转子流量计LZB-3WB
真空干燥箱DZF-6050型
404-1型红外线干燥箱
实验仪器
3 TPU的合成
3.1 合成工艺
采用不同的合成方法得到的弹性体的性能不同
[6]
，由预
聚法制得的弹性体性能最好，一步法最差。本实验采用熔融
生产厂家
杭州仪表电器厂
成都荣盛试剂厂 订做
杭州仪表电机有限公司
上海华辰医用仪表有限公司
北京中兴伟业仪器有限公司
上海力能电子有限公司
河南巩义市英峪予华仪器厂
杭州勤丰流量仪器厂
上海精宏实验设备有限公司
上海市实验仪器总厂
将反应物放入真空干燥箱固化12小时以上。在体系中加入催
化剂，明显反应时间缩短了，并且反应产物的粘度有所增加。
4 TPU力学性能测试
力学性能对材料的应用起到至关重要的作用，是一项重
要的性能指标，因此对所合成的不同硬段含量的TPU采用拉
伸实验机进行测试。测试结果如表1所示：
表1不同硬段含量的T PU的力学性能
样品
PET40
PET42
PET44
PET46
PET48
PET50
硬段含量/%拉伸强度/MPa断裂伸长率/%
402.51600
422.70560
453.53550
463.79530
483.91450
504.09400
下转243页
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保障。这就需要加强网络资源的开发和利用，才能够使得更多
的读者获取多样的信息，尤其是针对及时的更新资源。
3.2 满足读者需求，强化读者的个性化服务
读者的需求强烈与否关系着数字化图书馆的发展和创新，
尤其是对于数字图书馆的要求，更多的是利用新的智能信息和
用户资源来改变传统的模式，强化读者的个性化服务。在了解
和发现用户的兴趣的同时，能够经过筛选和分类的形式满足用
户的需求，这种利用网络的形式来满足读者的需求的方式是值
得提倡的。数字图书馆要想满足读者的需求，需要在根据读者
的爱好和阅览的记录选择合适的服务方式，才能够为信息资源
和创新服务提供有效的载体。
对于数字图书馆而言，需要重点关注的是，清晰了解、
充分掌握各种网络服务技术的实质与应用价值并将之有所选
择地引入图书馆领域，准确把握信息服务变革的走向和趋势，
以期完善信息服务理论体系与实践措施，进一步提升数字图书
馆的服务能力。
3.3 加强网络信息服务水平
数字图书馆要结合自身的发展特点，利用网络的发展情
况为读者提供有关图书馆的服务信息，尤其是针对不同的用户
通过网络的技术来分析出不同的资源，才能有针对性的为图书
馆解决更多的问题提供有效服务。因此，要充分利用网络的交
流平台，同时利用新颖的形式，比如开展一定的书评或者读书
竞赛来开展网上图书宣传和导读活动。每一种新鲜事物的出
现，都是人们对于世界的追求和完善，这种更高要求的服务，
是随着网络的发展而发展的。因此，在构建数字化的过程中，
要结合复杂的数据特征，利用网络的信息存储功能，从而才能
够更好的为读者服务。
最后，不同的方法在图书馆优化中采用的凡是是有很大
差异的，后期收到的效果也不尽相同。在调整图书馆基本服务
策的同时，比如，信息咨询、文献服务等，可以信息的理以及
服务作为图书馆服务的优势，把服务的范围扩大，为社会机构
参考文献：
Journal of Henan Science and Technology
河南科技
如政府、企业提供一定的数据分析、数据挖掘服务将会成为大
数据时代图书馆的常态服务内容。这才能够更好的为实现数字
化的图书馆做准备。
4 结语
每一种网络的出现都是时代的反应，从而更多的是影响
人们的生活方式和学习方式，尤其是针对图书馆的发展，信息
资源的需求加速了数字图书馆的发展和服务的水平。作为数字
图书馆来说，图书馆的开展状况直接影响着图书馆的发展水
平，这就需要通过各种方式来不断完善自身的条件，从而才能
够使得数字图书馆在网络背景下发挥更大的优势。由于图书馆
的服务方式是通过分析和捕捉大量数据得来的，所以，网络环
境时代的图书馆服务可能更具有针对性和鲜明性，服务手段和
服务方式等也会随着图书馆服务策略的调整而调整。
[1] 陈传夫，钱鸥，代钰珠.大数据时代的数字图书馆建
设研究[J].图书情报工作，2014(04).
[2] 喻昕，王敬一.基于云计算技术的数字图书馆云服务
平台架构研究[J].情报科学，2011(07).
[3] 李白杨，张心源.数字图书馆建设中大数据问题初探
[J].情报科学， 2013(11).
[4] 苏新宁.大数据时代数字图书馆面临的机遇和挑战
[J].中国图书馆学报， 2015(10).
[5] 王彩虹.基于数据库和网络的高校数字图书馆信息服
务:背景、模式与省思[J].湖北师范学院学报(哲学社会科
学版)，2010(09).
[6] 孙坦，黄国彬.基于云服务的图书馆建设与服务策略
[J].图书馆建设，2013(9):1-6.
作者简介：
张静博(1985-)女，本科，助理馆员，研究方向：图书
馆信息服务研究。
上接241页
从表中可以看出：随着硬段含量的增加，TPU的拉伸强
度不断增加，断裂伸长率则逐渐降低。这是由于硬段的填料
[8]
增强效应和材料的组成变化引起的
。随着硬段含量的增加，
[1] 山西省化工研究所.聚氨酯弹性体手册[M].北京：
化学工业出版社，2001.
[2] 李绍雄,刘益军.聚氨酯树脂及其应用[M].北京：
化学工业出版社，2002.
[3] 陈莹.热塑性聚氨酯/无机粒子功能复合材料的制备
及性能研究[D].东华大学,2012.
[4] 罗振寰,黄自华,许双喜等.聚氨酯材料在铁道建筑
上的应用与发展[J].铁道建筑,2011,9：107-109.
[5] 赵钢.聚氨酯弹性体的合成及性能研究[D].哈尔滨
工程大学,2001.
[6] 潘庆华.热塑性聚氨酯热熔胶合成与性能研究[D].
浙江大学,2005.
[7] 陈福泰,多英全,罗运军，谭惠民.新型热塑性
聚氨酯弹性体粘合剂的合成与表征[J].导弹与航天运载技
术.2001,3: 33-37.
[8] 杨序平,李忠明等.热塑性聚氨酯弹性体粘合剂的制
备及力学性能的研究[J].国外塑料.2009,27(3):41-44.
TPU表现为逐渐变硬，弹性随之减小。从表中还可以看出TPU
在硬段含量在46%时，综合性能达到最佳，满足推进剂使用
要求的拉伸强度与延伸（拉伸强度大于3MPa,断裂延伸率大于
500%）。
5 结语
5.1热塑性聚氨酯弹性体的合成，选用聚环氧乙烷—四氢
呋喃无规共聚醚为软段，异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂（1，4-
丁二醇）为硬段，选用二月桂酸二丁基锡为催化剂。
5.2合成工艺为：预聚温度90℃，扩链反应温度110℃，
后熟化温度100℃；同时确定预聚反应时间为90分钟。
5.3力学性能测试结果表明，随着硬段含量的增加，TPU
的拉伸强度不断增加，断裂伸长率逐渐降低。当硬段含量在
46%时，TPU具有满足推进使用要求的最优力学性能。
参考文献：
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2024年6月2日发(作者：季飞宇)
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经营与管理
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热塑性聚氨酯弹性体粘合剂的制备
乔欢欢
（绵阳职业技术学院 ，四川 绵阳 621000）
摘 要：综合性能优异的热塑性聚氨酯弹性体是一类理想的固体推进剂粘合剂。以环氧乙烷—四氢呋喃无规共聚醚（PET）、
异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和1，4-丁二醇(BDO)为原料，采用预聚法（二步法）在预聚温度为90
0
C、反应温度为110
0
C及预
聚反应时间为1.5小时的条件下，合成用于含能材料粘合剂的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。
关键词：热塑性聚氨酯弹性体；粘合剂；制备
中图分类号
:TQ 31
文献标识码
:A
文章编号：
1003-5168(2015)-12-0241-2
热塑性弹性体以其独特的两相超分子结构特征成为一类
综合性能优异的热塑性材料，将其作为推进剂的粘合剂使用，
可望获得具有良好加工性能的新概念热塑性推进剂。热塑性聚
氨酯弹性体（TPU）是一种（AB）
n
型线型嵌段聚合物，由线
型硬链段（二异氰酸酯和扩链剂）及线型软链段（聚醚，聚酯
或聚烃类等长链二醇）交替组成的具有优良物理机械性能的多
嵌段聚合物
。
热塑性聚氨酯弹性体具有优良的综合性能，与金属材料
相比，热塑性聚氨酯弹性体制品具有重量轻、噪音低、耐损耗、
加工费用低及耐腐蚀等优点；与塑料
相比，聚氨酯弹性体具有不干脆、弹性记忆、耐磨等优点。
与橡胶相比，聚氨酯弹性体具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承
载性、透明或半透明、可灌封、可浇注、硬度范围广等优点。
聚氨酯弹性体加工方法多，新技术新产品不断涌现，其应用前
景十分广阔
[2-5]
[1]
二步法合成TPU，即将计量好的PET倒入备有搅拌器、温度
传感器和氮气管的四口烧瓶里，于105
0
C下真空脱水4小时，
充氮气保护并启动真空泵在烧瓶内抽真空，目的是除去水分，
使水分子含量小于0.5％，以免逐渐加入IPDI时，IPDI与水发
生反应，产生CO
2
，使产品产生气泡，影响产品的性能。完成
后按照比例加入干燥后的IPDI，搅拌下反应90分钟，预聚温
度为90
0
C，最后加入分子筛脱水后的1，4-丁二醇，并加入
适量的催化剂完成反应，反应温度为110
0
C。将所制得的聚氨
酯热塑性弹性体在真空干燥箱中干燥12个小时以上，温度为
100
0
C
[7]
。
3.2 实验现象
聚环氧乙烷/四氢呋喃无规共聚醚为无色粘稠状液体，
在脱水过程中无变化，但如果密封不好，真空度不高便会成为
白色液体，真空度变大，此现象便会消失。异氰酸酯为无色液
体，两者混合后，搅拌反应，粘度稍稍增大，颜色变为淡黄色。
加入扩链剂后，由于硬段含量的不同和催化剂的加入不同，实
验现象有所差别。
当硬段含量为42%时，加入扩链剂1，4-丁二醇后，粘
度慢慢变大，此时混合物颜色逐渐变成白色，状如牛奶，随着
反应的进行，粘度逐渐增加，当粘度达到最大时停止实验，放
入真空干燥箱内继续反应。当硬段含量为45%时，重复以上
实验操作，实验现象唯一的差别是停止实验时的TPU粘度变
大，颜色变黄。
当硬段含量为45%时，预聚反应完毕后加入催化剂，再
加入扩链剂（ 1，4-丁二醇），当扩链剂刚一加入混合物中，
反应物全部粘在搅拌棒上，使搅拌棒转不动，此时停止实验。
。
1 试验原料
环氧乙烷—四氢呋喃无规共聚醚（代号P（E-Co-T），
简称PET）：数均相对分子量为4320，羟值为24.2 mgKOH/g；
异佛尔酮二异氰酸酯（简称IPDI）：数均相对分子量为
222.3，当量粒子2318.2，纯度99%；1，4丁二醇：相对分子
量90.12，纯度99%；
催化剂： 二月桂酸二丁基锡，相对分子量631.55，化学纯，
纯度＞96.0%；
丙三醇：分析纯，相对分子量92.09。
2 实验仪器
实验所用仪器如下表所示：
实验仪器
D90-22型电动搅拌机
500ml四口烧瓶
D型电动搅拌机调速器
温度指示控制WMZK01
万用电炉DL-1
BS124S电子天平
SHZ-95型循环水式多用真空泵
玻璃转子流量计LZB-3WB
真空干燥箱DZF-6050型
404-1型红外线干燥箱
实验仪器
3 TPU的合成
3.1 合成工艺
采用不同的合成方法得到的弹性体的性能不同
[6]
，由预
聚法制得的弹性体性能最好，一步法最差。本实验采用熔融
生产厂家
杭州仪表电器厂
成都荣盛试剂厂 订做
杭州仪表电机有限公司
上海华辰医用仪表有限公司
北京中兴伟业仪器有限公司
上海力能电子有限公司
河南巩义市英峪予华仪器厂
杭州勤丰流量仪器厂
上海精宏实验设备有限公司
上海市实验仪器总厂
将反应物放入真空干燥箱固化12小时以上。在体系中加入催
化剂，明显反应时间缩短了，并且反应产物的粘度有所增加。
4 TPU力学性能测试
力学性能对材料的应用起到至关重要的作用，是一项重
要的性能指标，因此对所合成的不同硬段含量的TPU采用拉
伸实验机进行测试。测试结果如表1所示：
表1不同硬段含量的T PU的力学性能
样品
PET40
PET42
PET44
PET46
PET48
PET50
硬段含量/%拉伸强度/MPa断裂伸长率/%
402.51600
422.70560
453.53550
463.79530
483.91450
504.09400
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保障。这就需要加强网络资源的开发和利用，才能够使得更多
的读者获取多样的信息，尤其是针对及时的更新资源。
3.2 满足读者需求，强化读者的个性化服务
读者的需求强烈与否关系着数字化图书馆的发展和创新，
尤其是对于数字图书馆的要求，更多的是利用新的智能信息和
用户资源来改变传统的模式，强化读者的个性化服务。在了解
和发现用户的兴趣的同时，能够经过筛选和分类的形式满足用
户的需求，这种利用网络的形式来满足读者的需求的方式是值
得提倡的。数字图书馆要想满足读者的需求，需要在根据读者
的爱好和阅览的记录选择合适的服务方式，才能够为信息资源
和创新服务提供有效的载体。
对于数字图书馆而言，需要重点关注的是，清晰了解、
充分掌握各种网络服务技术的实质与应用价值并将之有所选
择地引入图书馆领域，准确把握信息服务变革的走向和趋势，
以期完善信息服务理论体系与实践措施，进一步提升数字图书
馆的服务能力。
3.3 加强网络信息服务水平
数字图书馆要结合自身的发展特点，利用网络的发展情
况为读者提供有关图书馆的服务信息，尤其是针对不同的用户
通过网络的技术来分析出不同的资源，才能有针对性的为图书
馆解决更多的问题提供有效服务。因此，要充分利用网络的交
流平台，同时利用新颖的形式，比如开展一定的书评或者读书
竞赛来开展网上图书宣传和导读活动。每一种新鲜事物的出
现，都是人们对于世界的追求和完善，这种更高要求的服务，
是随着网络的发展而发展的。因此，在构建数字化的过程中，
要结合复杂的数据特征，利用网络的信息存储功能，从而才能
够更好的为读者服务。
最后，不同的方法在图书馆优化中采用的凡是是有很大
差异的，后期收到的效果也不尽相同。在调整图书馆基本服务
策的同时，比如，信息咨询、文献服务等，可以信息的理以及
服务作为图书馆服务的优势，把服务的范围扩大，为社会机构
参考文献：
Journal of Henan Science and Technology
河南科技
如政府、企业提供一定的数据分析、数据挖掘服务将会成为大
数据时代图书馆的常态服务内容。这才能够更好的为实现数字
化的图书馆做准备。
4 结语
每一种网络的出现都是时代的反应，从而更多的是影响
人们的生活方式和学习方式，尤其是针对图书馆的发展，信息
资源的需求加速了数字图书馆的发展和服务的水平。作为数字
图书馆来说，图书馆的开展状况直接影响着图书馆的发展水
平，这就需要通过各种方式来不断完善自身的条件，从而才能
够使得数字图书馆在网络背景下发挥更大的优势。由于图书馆
的服务方式是通过分析和捕捉大量数据得来的，所以，网络环
境时代的图书馆服务可能更具有针对性和鲜明性，服务手段和
服务方式等也会随着图书馆服务策略的调整而调整。
[1] 陈传夫，钱鸥，代钰珠.大数据时代的数字图书馆建
设研究[J].图书情报工作，2014(04).
[2] 喻昕，王敬一.基于云计算技术的数字图书馆云服务
平台架构研究[J].情报科学，2011(07).
[3] 李白杨，张心源.数字图书馆建设中大数据问题初探
[J].情报科学， 2013(11).
[4] 苏新宁.大数据时代数字图书馆面临的机遇和挑战
[J].中国图书馆学报， 2015(10).
[5] 王彩虹.基于数据库和网络的高校数字图书馆信息服
务:背景、模式与省思[J].湖北师范学院学报(哲学社会科
学版)，2010(09).
[6] 孙坦，黄国彬.基于云服务的图书馆建设与服务策略
[J].图书馆建设，2013(9):1-6.
作者简介：
张静博(1985-)女，本科，助理馆员，研究方向：图书
馆信息服务研究。
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从表中可以看出：随着硬段含量的增加，TPU的拉伸强
度不断增加，断裂伸长率则逐渐降低。这是由于硬段的填料
[8]
增强效应和材料的组成变化引起的
。随着硬段含量的增加，
[1] 山西省化工研究所.聚氨酯弹性体手册[M].北京：
化学工业出版社，2001.
[2] 李绍雄,刘益军.聚氨酯树脂及其应用[M].北京：
化学工业出版社，2002.
[3] 陈莹.热塑性聚氨酯/无机粒子功能复合材料的制备
及性能研究[D].东华大学,2012.
[4] 罗振寰,黄自华,许双喜等.聚氨酯材料在铁道建筑
上的应用与发展[J].铁道建筑,2011,9：107-109.
[5] 赵钢.聚氨酯弹性体的合成及性能研究[D].哈尔滨
工程大学,2001.
[6] 潘庆华.热塑性聚氨酯热熔胶合成与性能研究[D].
浙江大学,2005.
[7] 陈福泰,多英全,罗运军，谭惠民.新型热塑性
聚氨酯弹性体粘合剂的合成与表征[J].导弹与航天运载技
术.2001,3: 33-37.
[8] 杨序平,李忠明等.热塑性聚氨酯弹性体粘合剂的制
备及力学性能的研究[J].国外塑料.2009,27(3):41-44.
TPU表现为逐渐变硬，弹性随之减小。从表中还可以看出TPU
在硬段含量在46%时，综合性能达到最佳，满足推进剂使用
要求的拉伸强度与延伸（拉伸强度大于3MPa,断裂延伸率大于
500%）。
5 结语
5.1热塑性聚氨酯弹性体的合成，选用聚环氧乙烷—四氢
呋喃无规共聚醚为软段，异佛尔酮二异氰酸酯和扩链剂（1，4-
丁二醇）为硬段，选用二月桂酸二丁基锡为催化剂。
5.2合成工艺为：预聚温度90℃，扩链反应温度110℃，
后熟化温度100℃；同时确定预聚反应时间为90分钟。
5.3力学性能测试结果表明，随着硬段含量的增加，TPU
的拉伸强度不断增加，断裂伸长率逐渐降低。当硬段含量在
46%时，TPU具有满足推进使用要求的最优力学性能。
参考文献：
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