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微纖改性硬質聚氨酯泡沫塑料的研究

時間:2005-09-21
關鍵詞:微纖 改性 硬質 聚氨酯 泡沫 塑料 研究 來源:論文來源:2004年全國高分子材料科學與工程研討會論文集

周秋明 田春蓉 王建華 劉靜
(中國工程物理研究院化工材料研究所)

    晶須是在人工控制條件下以單晶結構形式生長的尺寸細小 (直徑小于 3 μm)的高純度針狀纖維材料。與其它纖維狀增強材料相比,晶須具有兩個明顯特征。一、從外形上來說,晶須的幾何尺寸細小,長徑比較大,而材料內部出現結構缺陷的幾率正比于其尺寸大小,由此不難推斷出,晶須是一種內含缺陷較少、強度很高的材料,故用作填充材料時,晶須不但能起增強作用,而且對基體材料的工藝性影響較小,從而實現微纖增強,使所得制品各向同性、表面質量高;二、從結構上說,晶須是高純度的單晶體,原子排列高度有序,結晶完善,是一種高強度、高模量、耐熱、耐磨的高性能新型增強材料。將晶須加入到高分子材料中,不但能夠起增強作用,還能大大改善材料表面的光潔度。
    為了制得高強度的結構材料,同時,使制品表面質量較好,便于產品表面的后續處理,晶須作為增強填料引入硬質聚氨酯泡沫塑料中是一種理想的選擇。為此,我們選擇了經KH550處理后的活性硅鈣鎂晶須作為增強硬質聚氨酯泡沫塑料的增強填料。研究過程中,將硅鈣鎂晶須按(0~80)份(相對于每100質量份的聚醚)的比例引入硬質聚氨酯泡沫塑料基體中,研究了硅鈣鎂晶須用量對增強硬質聚氨酯泡沫塑料的主要力學性能和材料表皮結構的影響。
    圖1結果表明,隨著硅鈣鎂晶須用量的增加,材料的壓縮性能逐漸提高。但是,當晶須用量超過60份/100份聚醚時,材料的壓縮性能開始下降,這主要是由于隨著硅鈣鎂晶須用量的增加,物料粘度增大,物料的混合均勻性不好,材料表面和內部均出現了大量的缺陷,致使材料的壓縮性能降低;圖2的結果表明,隨著硅鈣鎂晶須用量的增加,材料的沖擊強度有明顯的下降。


   
    肉眼直接觀察制得的材料毛坯外觀,發現:隨著硅鈣鎂晶須用量的增加,毛坯顏色越來越均勻,表皮越來越密實,當晶須用量為50份時,材料毛坯外觀最好,當晶須用量超過50份后,材料毛坯表皮就開始出現不同程度的凹坑。我們對4種不同晶須用量的材料樣品表皮進行了掃描電鏡分析,結果如下:


    圖3(A-D)結果顯示,隨著晶須用量的增加,材料表皮的泡孔越來越小,即說明材料表皮越來越致密。

Study on rigid polyurethane foam plastics
reformed with microfibre

Zhou Qiuming,Tian Chunrong, Wang Jianhua,Liu Jing

(Institute of Chemical Materials,China Academy of Engineering Physics, P.O. Box 919-311 Mianyang, 621900 China)
Abstract The effects of microfibre dosage on the main mechanical properties and the surface structure of the rigid polyurethane foams were studied. With the increasing of the microfibre dosage, the compression property increased, the impact property had an obvious drop, and the surface became compact. But the compression property began to decrease when the microfibre dosage was beyond 60phr/100phr polyol. The total properties would be best as the microfibre dosage was 50phr/100phr polyol.
Keywords polyurethane foam plastic,microfibre,compression property,impact property

論文來源:2004年全國高分子材料科學與工程研討會論文集

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