選用納米蒙脫土和對苯二異氰酸酯（PPDI）為原料,經(jīng)原位插層聚合預(yù)聚體法制備了有機(jī)蒙脫土（OMMT）含量不同的OMMT/PPDI型熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）復(fù)合材料。利用紅外光譜、X射線衍射、熱重和維卡軟化溫度測試等手段表征和分析復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性、耐熱性和力學(xué)性能,并與4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）型TPU復(fù)合材料作比較。結(jié)果表明:OMMT/TPU為插層型復(fù)合材料,PPDI-TPU的結(jié)晶性和耐熱性明顯優(yōu)于MDI-TPU;PPDI-TPU 5%失重率時的溫度比MDI-TPU高出53.45℃;PPDI-TPU的最大分解速率溫度比MDI-TPU高出54.94℃。OMMT/PPDI-TPU的維卡軟化溫度約是OMMT/MDI-TPU的2倍。當(dāng)OMMT含量為3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時,復(fù)合材料的力學(xué)性能最佳,與純TPU相比,OMMT的加入具有既增強又增韌的作用。 

【文章來源】：化工新型材料. 2017,45(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖５ＰＰＤＩ－ＴＰＵ３和ＭＤＩ－ＴＰＵ３的ＴＧ／ＤＴＧ曲線圖表１ＰＰＤＩ－ＴＰＵ３和ＭＤＩ－ＴＰＵ３的熱重分析

Ｏ硬段相比ＭＤＩ－ＢＤＯ更致密，內(nèi)聚能更大，具有更高的熱穩(wěn)定性。同時，由于ＰＰＤＩ－ＢＤＯ硬段相的緊密堆集，結(jié)晶性軟段相更加完善，進(jìn)一步提高了ＴＰＵ的耐熱性［５］。圖５ＰＰＤＩ－ＴＰＵ３和ＭＤＩ－ＴＰＵ３的ＴＧ／ＤＴＧ曲線圖表１ＰＰＤＩ－ＴＰＵ３和ＭＤＩ－ＴＰＵ３的熱重分析樣品Ｔ５％／℃Ｔ５０％／℃ＤＴＧｍａｘ／℃ＰＰＤＩ－ＴＰＵ３３３０．６０４１０．４７４１３．０７ＭＤＩ－ＴＰＵ３２７７．１５３７７．１６３５８．１３圖６為ＯＭＭＴ／ＰＰＤＩ型ＴＰＵ及ＯＭＭＴ／ＭＤＩ型ＴＰＵ復(fù)合材料的維卡軟化溫度對比圖。由圖可知，ＯＭＭＴ／ＰＰＤＩ型ＴＰＵ復(fù)合材料的維卡軟化溫度明顯高于ＯＭＭＴ／ＭＤＩ型ＴＰＵ復(fù)合材料，數(shù)值上約是其２倍，說明ＰＰＤＩ－ＴＰＵ的耐熱變形性明顯優(yōu)于ＭＤＩ－ＴＰＵ。ＰＰＤＩ與ＭＤＩ都是芳香族二異氰酸酯，剛性苯環(huán)比例越大，試樣抗形變能力越強［１５］。另外，還可看出，無論哪種異氰酸酯體系，與純ＴＰＵ相比，ＯＭＭＴ的加入均提高了復(fù)合材料的耐熱性，且以ＯＭＭＴ含量為３％圖６不同ＯＭＭＴ含量的ＰＰＤＩ－ＴＰＵ和ＭＤＩ－ＴＰＵ的維卡軟化溫度變化柱狀圖時的維卡軟化溫度最高。這可能是由于ＯＭＭＴ自身就具有熱阻隔作用，片層結(jié)構(gòu)又限制著層間高分子鏈的自由活動，表現(xiàn)出較高的抗熱變形能力［１６］。ＯＭＭＴ含量越多，容易團(tuán)聚，插層結(jié)構(gòu)減少，故ＴＰＵ３具有最高的維卡軟化溫度。２．５力學(xué)性能分析表２顯示了ＯＭＭＴ／ＰＰＤＩ型ＴＰＵ及ＯＭＭＴ／

＝２０°附近出現(xiàn)吸收峰，其中ＭＤＩ－ＴＰＵ０呈現(xiàn)典型的非晶漫散射寬峰，ＰＰＤＩ－ＴＰＵ０隆峰較高，且在隆峰兩側(cè)疊加有明顯的結(jié)晶銳衍射峰，表明ＰＰＤＩ－ＴＰＵ內(nèi)部結(jié)構(gòu)為晶相與非晶相并存，且存在不同形式的結(jié)晶形態(tài)。這與ＰＰＤＩ的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，ＰＰＤＩ分子結(jié)構(gòu)簡單，且高度對稱，與ＢＤＯ擴(kuò)鏈可生成極為致密的硬段，致使ＴＰＵ體系具有極好的微相分離，高結(jié)晶性軟段ＰＢＡ及高結(jié)晶性硬段ＰＰＤＩ－ＢＤＯ可各自形成結(jié)晶相，故隆峰兩側(cè)出現(xiàn)明顯的結(jié)晶銳衍射峰［１２］。圖３ＰＰＤＩ－ＴＰＵ０及ＭＤＩ－ＴＰＵ０的廣角ＸＲＤ譜圖圖４試樣的廣角ＸＲＤ譜圖圖４為不同ＯＭＭＴ含量ＰＰＤＩ型ＴＰＵ復(fù)合材料的廣角·６４·

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高性能澆注型聚氨酯彈性體性能與結(jié)構(gòu)形態(tài)相關(guān)關(guān)系的研究[D]. 陳曉東.華南理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]聚氨酯彈性體耐熱性能的研究[D]. 陳由亮.青島科技大學(xué) 2009
[2]熱塑性彈性體/熱塑性塑料體系分子鏈運動的研究[D]. 寇雪瑩.華東師范大學(xué) 2007



本文編號：3208444