采用熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）對PBS/滑石粉復合材料進行了增韌改性,研究了改性后材料力學性能、結晶性能、熱性能和斷面形貌的變化。力學性能測試結果表明:TPU的加入明顯提高了復合材料的缺口沖擊強度,當TPU質量分數(shù)為5%時,復合材料的缺口沖擊強度提高了115%;DSC和XRD結果表明:改性后復合材料的結晶度較PBS/滑石粉復合材料降低14.32%;通過SEM的觀察:改性后的復合材料發(fā)生了明顯的塑性形變。研究表明:TPU對PBS/滑石粉復合材料的增韌效果明顯,且其增韌過程可以用半互穿網絡聚合物的增韌機理來解釋。 

【文章來源】：塑料. 2016,45(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

TPU的合成反應

?min升溫至180℃。XＲD測試:CuKα射線(40kV，30mA)，λ=1.5406nm，步長0.02°/s，掃描范圍2θ=5°～50°。2結果與討論2.1TPU的結構表征由圖2可知，1520、3358cm－1處為—NH的彎曲和伸縮振動吸收峰，2810、2980cm－1為亞甲基、甲基的伸縮振動吸收峰，1600、1480、1420cm－1為苯環(huán)的特征峰，1710cm－1處為氨酯基團中—C?O自由伸縮振動峰，1080cm－1處為C—O—C的不對稱伸縮振動吸收峰。從圖3TPU的核磁譜圖中，δ1.7×10－6為—CH2—中H的位移，δ3.4×10－6處為ph—CH2—ph中H的圖2TPU的紅外譜圖位移，δ4.1×10－6為—(C?O)—O—CH2—中H的位移，δ7.0×10－6為—NH中H的位移，δ7.3×10－6為苯環(huán)中H的位移。綜合紅外與核磁譜圖證明成功合成TPU。圖3TPU的核磁譜圖2.2PBS/滑石粉復合材料力學性能測試表1為不同滑石粉添加量的PBS復合材料的力學性能測試結果。可以看出，隨著滑石粉含量的增加，復合材料的彎曲強度整體呈略微下降的趨勢;沖擊強度、拉伸強度與斷裂伸長率均呈先升高后降低的趨勢，當滑石粉添加量為2%時，復合材料的沖擊強度、拉伸強度與斷裂伸長率均達到最大值;繼續(xù)添加滑石粉，復合材料的沖擊強度、拉伸強度及斷裂伸長率都迅速下降。這是由于少量的滑石粉可作為成核劑，促進PBS結晶，使PBS聚合物分子鏈排列更規(guī)整緊湊，所以力學性能有進一步提高。但隨著添加量的增加，滑石粉粒子在PBS基體中產生團聚，使其強度及韌性下降。為了阻止加工過程中過量滑石粉對PBS/滑石粉復合材料韌性及強度產生極大影響，采用TPU改性PBS/滑石粉復合材料，選取PBS/2%滑石粉添加比為基體材料。表1滑石粉添加量對復合材料力學性能的影響PBS中滑石粉添加量/%拉伸強度/MPa斷裂?

mg，N2保護，從室溫以30℃/min升溫至180℃，恒溫5min后，以10℃/min降溫至－50℃，恒溫5min，再以10℃/min升溫至180℃。XＲD測試:CuKα射線(40kV，30mA)，λ=1.5406nm，步長0.02°/s，掃描范圍2θ=5°～50°。2結果與討論2.1TPU的結構表征由圖2可知，1520、3358cm－1處為—NH的彎曲和伸縮振動吸收峰，2810、2980cm－1為亞甲基、甲基的伸縮振動吸收峰，1600、1480、1420cm－1為苯環(huán)的特征峰，1710cm－1處為氨酯基團中—C?O自由伸縮振動峰，1080cm－1處為C—O—C的不對稱伸縮振動吸收峰。從圖3TPU的核磁譜圖中，δ1.7×10－6為—CH2—中H的位移，δ3.4×10－6處為ph—CH2—ph中H的圖2TPU的紅外譜圖位移，δ4.1×10－6為—(C?O)—O—CH2—中H的位移，δ7.0×10－6為—NH中H的位移，δ7.3×10－6為苯環(huán)中H的位移。綜合紅外與核磁譜圖證明成功合成TPU。圖3TPU的核磁譜圖2.2PBS/滑石粉復合材料力學性能測試表1為不同滑石粉添加量的PBS復合材料的力學性能測試結果�？梢钥闯�，隨著滑石粉含量的增加，復合材料的彎曲強度整體呈略微下降的趨勢;沖擊強度、拉伸強度與斷裂伸長率均呈先升高后降低的趨勢，當滑石粉添加量為2%時，復合材料的沖擊強度、拉伸強度與斷裂伸長率均達到最大值;繼續(xù)添加滑石粉，復合材料的沖擊強度、拉伸強度及斷裂伸長率都迅速下降。這是由于少量的滑石粉可作為成核劑，促進PBS結晶，使PBS聚合物分子鏈排列更規(guī)整緊湊，所以力學性能有進一步提高。但隨著添加量的增加，滑石粉粒子在PBS基體中產生團聚，使其強度及韌性下降。為了阻止加工過程中過量滑石粉對PBS/滑石粉復合材料韌性及強度產生極大影響，采用TPU改性PBS/滑石粉復合材料，選取PBS/2%滑石粉添?

【參考文獻】：
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本文編號：3441963