TPU/ATH和PVB/TPU復合材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-07-08 15:23
熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)具有良好的彈性、耐油性、耐臭氧性和低溫性能,廣泛地應用于各個行業(yè)。但是其易燃、拉伸強度不高、耐熱性差等缺點在一定程度上限制了它的使用范圍。如何改善TPU燃燒性能、力學性能和熱性能等成為近年的研究熱點之一。本文先以氫氧化鋁(ATH)為阻燃劑,分別采用熔融共混法和溶液共混法制備了TPU/ATH復合材料,對其阻燃性能、力學性能和熱性能進行了研究;然后以聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和TPU為主要原料,采用熔融共混法制備了PVB/TPU復合材料,對其加工性能和力學性能進行了研究。在熔融共混法制備TPU/ATH復合材料的實驗中,重點研究了ATH的表面處理方法和ATH加入量對TPU/ATH的力學性能、阻燃性能和熱性能的影響。研究結果表明:經硅烷偶聯劑處理的ATH與TPU復合制成的復合材料性能優(yōu)于未經表面處理的;當ATH的加入量為20%時,兩種TPU/ATH復合材料的300%定伸強度都達到最大,分別為8.87MPa和6.30MPa;當ATH加入量大于10%時,復合材料的燃燒性能和阻燃性能得到明顯的改善;DSC測試表明復合材料的硬段玻璃化轉變溫度(Tg)和分解溫度(Td)有一定程...
【文章來源】:沈陽建筑大學遼寧省
【文章頁數】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TPU的結構
圖 1.2 TPU 微相分離結構Fig.1.2 Micro-phase separation structure of TPU體是一種由塑料相和橡膠相共同存在所形成的嵌子間作用力較強,從而可以相互間締合成微區(qū)單且其玻璃化溫度遠遠大于室溫,這樣的微相被稱較弱,無氫鍵作用,呈橡膠相。熱塑性聚氨酯彈并不是簡單的溶于橡膠相。合成過程中,TPU 中是由于塑料相在橡膠相中的均勻分散造成的,而相分離結構是不完善的,在不同的鏈段的混合物相區(qū)包裹硬段相區(qū),會導致軟鏈段的玻璃化轉變則會降低硬段玻璃化溫度。這種“硬中有軟,軟及其復合材料帶來顯著地影響,也是熱塑性聚氨分離結構如圖 1.2 所示。軟硬段的分子量、所選組成配比、二者或自身間作用力、熱歷史、合成工
到較大的限制。.3.8 阻燃性能一般工業(yè)中應用的 TPU 在阻燃性方面表現非常不好,軟泡材料的氧指數僅 17%左右,點燃后產生大量煙塵,還具有嚴重的熔融滴落現象[7]。2 聚乙烯醇縮丁醛(PVB)概述.1 聚乙烯醇縮丁醛(PVB)在一定的環(huán)境下,聚乙烯醇( PVA)與丁醛產生劇烈的縮合反應來制備 PVB。并且其玻化溫度很低,支鏈較長。易溶于甲醇、丙酮、氯仿、乙酸等有機溶劑。與酚醛、環(huán)氧樹等有較好的相溶性。PVB 具有較好的透明性,并且耐紫外輻射,可用于制造涂料和玻璃及膠粘劑等。.2 聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的結構上面說過,PVB 是在一定的環(huán)境下, 由 PVA 和丁醛進行劇烈的縮合反應而合成。但述兩個反應過程沒有充分進行,所以 PVB 中一定存在三種特征基團,如圖 1.3 所示結構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]表面改性對可膨脹石墨填充PP/TPU復合材料的結晶行為、燃燒與力學性能的影響[J]. 徐陽,陳漫,陳曉浪,秦軍,于杰. 功能材料. 2014(02)
[2]PETG/PC/TPU合金共混改性研究[J]. 蘇昱,丁雪佳,劉鳳嬌,白玉興,方東煜,張寧. 塑料工業(yè). 2014(01)
[3]Thermal Degradation, Flame Retardance and Mechanical Properties of Thermoplastic Polyurethane Composites Based on Aluminum Hypophosphite[J]. Shou-song Xiao,Ming-jun Chen,Liang-ping Dong,鄧聰,Li Chen,王玉忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2014(01)
[4]PLLA/TPU共混擠出物流變性及聚集態(tài)結構的研究[J]. 左丹英,張磊,易長海,甘厚磊. 塑料科技. 2014(01)
[5]船用丁苯橡膠電纜絕緣層老化硬度分析[J]. 王鶴荀,紀玉龍,李根,孫玉清. 上海海事大學學報. 2013(04)
[6]氧化石墨烯/聚氨酯復合材料的制備及性能研究[J]. 趙健,張琳,姬敏. 橡膠工業(yè). 2013(08)
[7]TPU/PTW/GF復合材料力學性能的研究[J]. 梁惠霞,李英,張紹巖. 塑料科技. 2013(08)
[8]PVA/TPU共混材料熱塑加工性能及相容性的研究[J]. 趙立朋,王金月,李莉. 塑料科技. 2013(04)
[9]增塑劑對PHBV/PBS共混物性能的影響[J]. 翁云宣,吳麗珍,周迎鑫,刁曉倩,王壘,張敏. 中國塑料. 2013(01)
[10]PVC/TPU共混材料的制備及性能[J]. 肖歡,李侃社,丁勝春. 高分子材料科學與工程. 2010(12)
碩士論文
[1]石墨烯基復合材料的制備及其電學性能研究[D]. 王寧.北京化工大學 2012
[2]聚丙烯/氫氧化鎂復合材料結晶行為研究[D]. 譚長江.北京化工大學 2012
[3]以聚碳酸亞丙酯多元醇為軟段制備可生物降解聚氨酯彈性體的研究[D]. 王亦云.海南大學 2012
[4]PE/木粉復合材料抗老化性能的研究[D]. 王林娜.北京化工大學 2010
本文編號:3271829
【文章來源】:沈陽建筑大學遼寧省
【文章頁數】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TPU的結構
圖 1.2 TPU 微相分離結構Fig.1.2 Micro-phase separation structure of TPU體是一種由塑料相和橡膠相共同存在所形成的嵌子間作用力較強,從而可以相互間締合成微區(qū)單且其玻璃化溫度遠遠大于室溫,這樣的微相被稱較弱,無氫鍵作用,呈橡膠相。熱塑性聚氨酯彈并不是簡單的溶于橡膠相。合成過程中,TPU 中是由于塑料相在橡膠相中的均勻分散造成的,而相分離結構是不完善的,在不同的鏈段的混合物相區(qū)包裹硬段相區(qū),會導致軟鏈段的玻璃化轉變則會降低硬段玻璃化溫度。這種“硬中有軟,軟及其復合材料帶來顯著地影響,也是熱塑性聚氨分離結構如圖 1.2 所示。軟硬段的分子量、所選組成配比、二者或自身間作用力、熱歷史、合成工
到較大的限制。.3.8 阻燃性能一般工業(yè)中應用的 TPU 在阻燃性方面表現非常不好,軟泡材料的氧指數僅 17%左右,點燃后產生大量煙塵,還具有嚴重的熔融滴落現象[7]。2 聚乙烯醇縮丁醛(PVB)概述.1 聚乙烯醇縮丁醛(PVB)在一定的環(huán)境下,聚乙烯醇( PVA)與丁醛產生劇烈的縮合反應來制備 PVB。并且其玻化溫度很低,支鏈較長。易溶于甲醇、丙酮、氯仿、乙酸等有機溶劑。與酚醛、環(huán)氧樹等有較好的相溶性。PVB 具有較好的透明性,并且耐紫外輻射,可用于制造涂料和玻璃及膠粘劑等。.2 聚乙烯醇縮丁醛(PVB)的結構上面說過,PVB 是在一定的環(huán)境下, 由 PVA 和丁醛進行劇烈的縮合反應而合成。但述兩個反應過程沒有充分進行,所以 PVB 中一定存在三種特征基團,如圖 1.3 所示結構
【參考文獻】:
期刊論文
[1]表面改性對可膨脹石墨填充PP/TPU復合材料的結晶行為、燃燒與力學性能的影響[J]. 徐陽,陳漫,陳曉浪,秦軍,于杰. 功能材料. 2014(02)
[2]PETG/PC/TPU合金共混改性研究[J]. 蘇昱,丁雪佳,劉鳳嬌,白玉興,方東煜,張寧. 塑料工業(yè). 2014(01)
[3]Thermal Degradation, Flame Retardance and Mechanical Properties of Thermoplastic Polyurethane Composites Based on Aluminum Hypophosphite[J]. Shou-song Xiao,Ming-jun Chen,Liang-ping Dong,鄧聰,Li Chen,王玉忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2014(01)
[4]PLLA/TPU共混擠出物流變性及聚集態(tài)結構的研究[J]. 左丹英,張磊,易長海,甘厚磊. 塑料科技. 2014(01)
[5]船用丁苯橡膠電纜絕緣層老化硬度分析[J]. 王鶴荀,紀玉龍,李根,孫玉清. 上海海事大學學報. 2013(04)
[6]氧化石墨烯/聚氨酯復合材料的制備及性能研究[J]. 趙健,張琳,姬敏. 橡膠工業(yè). 2013(08)
[7]TPU/PTW/GF復合材料力學性能的研究[J]. 梁惠霞,李英,張紹巖. 塑料科技. 2013(08)
[8]PVA/TPU共混材料熱塑加工性能及相容性的研究[J]. 趙立朋,王金月,李莉. 塑料科技. 2013(04)
[9]增塑劑對PHBV/PBS共混物性能的影響[J]. 翁云宣,吳麗珍,周迎鑫,刁曉倩,王壘,張敏. 中國塑料. 2013(01)
[10]PVC/TPU共混材料的制備及性能[J]. 肖歡,李侃社,丁勝春. 高分子材料科學與工程. 2010(12)
碩士論文
[1]石墨烯基復合材料的制備及其電學性能研究[D]. 王寧.北京化工大學 2012
[2]聚丙烯/氫氧化鎂復合材料結晶行為研究[D]. 譚長江.北京化工大學 2012
[3]以聚碳酸亞丙酯多元醇為軟段制備可生物降解聚氨酯彈性體的研究[D]. 王亦云.海南大學 2012
[4]PE/木粉復合材料抗老化性能的研究[D]. 王林娜.北京化工大學 2010
本文編號:3271829
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