郭俊溢，王胜鹏，包永忠＊

（1．浙江大学化学工程联合国家重点实验室，浙江 杭州310027；2．传化化工股份有限责任公司，浙江 杭州311215）

0 前言

工业上通常采用反应挤出法生产TPU，即将异氰酸酯、大分子多元醇以及扩链剂通过精确计量泵注入双螺杆挤出机中，物料经剪切混合、传递、反应，并挤出造粒。采用反应挤出方法可增加异氰酸酯与大分子多元醇的混合效果，提高反应速率，并促进TPU相对分子质量的均匀增加。在反应过程中，随着体系从单体转化为大相对分子质量的聚合物，体系的黏度、温度等发生变化，从而影响体系流变特性并对反应过程产生影响。异氰酸酯／多元醇逐步聚合动力学的研究主要采用滴定、光谱、量热等方法。滴定法步骤复杂，耗时耗物［1］。光谱法虽然能快速反映TPU的结构变化，但只适用于低转化率阶段动力学研究［2－4］，且空气中的CO2会影响—NCO基团的测量精度［5］。量热法测量简单快速，但难以模拟复杂搅拌情况下的物料流动［6－7］。凝胶渗透色谱（GPC）具有测量直接方便的优点，加上体系黏弹性与大分子结构的密切相关性，从而可被结合于反应流变特性的研究［8－9］。TPU生产中的温度和扭矩为易测量，通过它们获得体系的反应情况将有助于反应的监控与优化，而反应动力学的研究也可为流变学研究提供基础。

本文采用转矩流变仪模拟双螺杆反应挤出TPU的生产过程，对无催化剂和有催化剂条件下4，4′／2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯／聚四氢呋喃醚二醇／1，4-二醇逐步聚合过程中TPU平均相对分子质量的变化进行了研究，建立了基于动力学参数的重均相对分子质量模型。……