制備了長玻璃纖維增強(qiáng)硬質(zhì)聚氨酯泡沫復(fù)合材料。研究了發(fā)泡劑水和HCFC-141b對純泡沫內(nèi)部溫度的影響,以及玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料體系的固化時(shí)間和異氰酸酯指數(shù)（R值）對其力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,以HCFC-141b為發(fā)泡劑的體系放熱量比水作發(fā)泡劑的放熱量低,體系達(dá)到的最高溫度較低。當(dāng)異氰酸酯指數(shù)為1. 05時(shí),玻纖增強(qiáng)聚氨酯硬泡有較高的壓縮強(qiáng)度,達(dá)到83. 3 MPa。 

【文章來源】：聚氨酯工業(yè). 2020,35(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

不同種類發(fā)泡劑對純泡沫體系內(nèi)部溫度的影響

固化時(shí)間反映了活性基團(tuán)間化學(xué)反應(yīng)的快慢。在玻璃纖維含量相同、玻纖鋪層方向一致的情況下，玻纖增強(qiáng)硬泡材料的力學(xué)性能主要受固化時(shí)間的影響。本實(shí)驗(yàn)采用HCFC-141b配方，按R值1.1將A料和B料混合，以手工揉搓的方式實(shí)現(xiàn)樹脂均勻分散并涂覆于纖維表面，固化溫度50℃，考察固化時(shí)間對復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度的影響，結(jié)果見表3，不同固化時(shí)間的紅外譜圖見圖2。由表3可看出，固化40 min的復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度明顯低于固化60 min的。這是因?yàn)殡S著反應(yīng)進(jìn)行，分子鏈延長，活性基團(tuán)的活性會(huì)逐漸降低，時(shí)間過短不利于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的形成。由圖2可知，固化60 min產(chǎn)品的異氰酸酯基團(tuán)峰值明顯小于固化40min產(chǎn)品的異氰酸酯基團(tuán)峰值(2 279 cm-1)。這表明固化時(shí)間短的產(chǎn)品內(nèi)部反應(yīng)不充分，樹脂基體強(qiáng)度以及纖維與樹脂之間的結(jié)合強(qiáng)度均較低，從而導(dǎo)致整體的強(qiáng)度偏低。

異氰酸酯指數(shù)是反應(yīng)體系中異氰酸酯基與羥基的摩爾比。本實(shí)驗(yàn)采用HCFC-141b發(fā)泡配方，分別調(diào)節(jié)A料和B料混合時(shí)的R值為1.00、1.05、1.10、1.15和1.20，采用多次澆注、手工揉搓的方式實(shí)現(xiàn)纖維與樹脂的全部浸潤，于50℃下固化60 min，考察R值對復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度的影響，結(jié)果見圖3。由圖3可見，在R為1.05時(shí)，復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度最高，達(dá)83.3 MPa，在此R值下形成的樹脂內(nèi)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)以及樹脂與纖維結(jié)合強(qiáng)度最佳。適當(dāng)增加異氰酸酯含量可有效消耗體系內(nèi)多余的水分，促進(jìn)樹脂交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成。異氰酸酯含量偏低或偏多，均對體系的交聯(lián)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，從而降低整體強(qiáng)度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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