聚氨酯多孔材料是一種高分子泡沫材料,因泡沫種類比較多,在近代社會中的應(yīng)用比較廣泛。聚氨酯泡沫主要為軟泡和硬泡,軟泡主要為開孔結(jié)構(gòu),硬泡多為閉孔泡沫,國內(nèi)的硬質(zhì)泡沫材料的應(yīng)用范圍比較窄,因此解決硬泡開孔的問題,拓寬應(yīng)用領(lǐng)域,打破國外技術(shù)的壟斷具有重要意義。硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料內(nèi)部的泡孔可以隨著原料或環(huán)境等條件的改變而改變,泡沫材料內(nèi)部的泡孔結(jié)構(gòu)不僅影響泡孔的尺寸及開孔性,也會改變泡沫材料的各種性能。本文通過合成硬質(zhì)聚氨酯多孔材料,探究軟段和硬段、發(fā)泡助劑和填料體系對硬質(zhì)聚氨酯多孔材料的力學(xué)性能、泡孔結(jié)構(gòu)以及耐熱性的影響,組成最適合本材料的發(fā)泡配方。相關(guān)實驗結(jié)果如下:（1）聚己內(nèi)酯（PCL）型的硬質(zhì)聚氨酯多孔材料綜合力學(xué)性能比較好,壓縮和彎曲強度比較高,耐溫性較好,材料內(nèi)部的泡孔比較均勻,孔徑系數(shù)較小,泡孔壁較薄,但是脆性高,體系的反應(yīng)速度快;聚己內(nèi)酯型多元醇相對分子量增大,材料的力學(xué)性能先增大后減小,但是韌性會得到提高,彎曲強度增大,泡沫體系反應(yīng)速度低,泡孔的各項結(jié)構(gòu)參數(shù)均是隨著相對分子量的增大而增大。選用PCL210N和PCL220N并用體系,在比例為70/30時所合成的泡沫材料綜合性能... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同多元醇對泡孔結(jié)構(gòu)的影響

硬質(zhì)聚氨酯多孔材料的制備及性能研究22220N、230)：圖2-5不同相對分子量對泡孔結(jié)構(gòu)的影響Fig2-5Effectofdifferentmolecularweightsoncellstructure表2.2不同相對分子量對泡孔結(jié)構(gòu)的影響Tab.2.2EffectofDifferentRelativeMolecularWeightsonCellStructure多元醇孔徑（μm）（∥）（⊥）孔形系數(shù)泡孔壁厚（μm）205B150513931.08128208168015271.10130210N185516561.12134220N210016401.28142230225016671.35145由于實驗環(huán)境條件的不同，PCL210N的泡孔結(jié)構(gòu)數(shù)值與上輪略有差異。從圖2-5和表2.2可以看出，隨著聚己內(nèi)酯多元醇分子量的增加，孔徑和孔形系數(shù)是逐漸增大的，泡孔壁膜越來越厚。其原因可能是，聚己內(nèi)酯多元醇分子量較低時，其黏度較小，與其他各種助劑混合在一起時的黏度降低，原料組分容易混合均勻，成核劑分散的比較充分，進(jìn)行發(fā)泡時成核點多，發(fā)泡比較完全，產(chǎn)生的氣泡小，因此孔徑尺寸也相應(yīng)減小，形成的泡孔壁膜較薄，泡孔接近于球形，各向異性低。

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文23當(dāng)多元醇分子量較大時，其黏度隨之增大，原料組分黏度增大，難以混合均勻，成核劑的分散性較差，氣泡和氣泡之間容易產(chǎn)生并泡，并且在發(fā)泡方向上易被拉長，使泡孔孔徑尺寸增大，孔形系數(shù)增大，泡孔壁膜厚度增加，泡沫的性能受到影響。2.4.2.3低聚物多元醇相對分子量對硬質(zhì)聚氨酯多孔材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響由于不同相對分子量的多元醇所形成的軟段比例不同，因此材料的玻璃化轉(zhuǎn)變會出現(xiàn)差異，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測試結(jié)果如下：圖2-6不同相對分子量對玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的影響Fig.2-6Effectofdifferentrelativemolecularweightsonglasstransitiontemperature由圖2-6可以看出，隨聚己內(nèi)酯多元醇分子量的增大，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度先增大后減小，210N的Tg最高，205的Tg最低，其原因可能是當(dāng)多元醇相對分子量較低時，聚酯多元醇分子鏈長比較短，含有的酯基較少，形成的氫鍵比較少，分子鏈間的作用力比較弱，因此其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低。相對分子量增大，多元醇分子鏈增長，內(nèi)部含有的酯基數(shù)目增多，與異氰酸酯反應(yīng)后，在硬段相區(qū)和軟段相區(qū)之間形成的氫鍵比較多，分子間作用力強，同時醚鍵數(shù)目的增多使得分子鏈更加柔順和規(guī)整，軟段相區(qū)容易產(chǎn)生結(jié)晶，因此1000相對分子量的聚己內(nèi)酯玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更高。隨相對分子量進(jìn)一步增大，材料內(nèi)部軟段相區(qū)所占的比例越來越大，硬段含量逐漸減小，分子鏈的柔順性進(jìn)一步提高，鏈段的作用力降低，因此其玻璃化溫度逐漸降低。2.4.3低聚物多元醇并用對硬質(zhì)聚氨酯多孔材料性能的影響2.4.3.1低聚物多元醇并用對硬質(zhì)聚氨酯多孔材料力學(xué)性能的影響通過上述實驗可以發(fā)現(xiàn)，聚己內(nèi)酯210N所制得的泡沫性能相對好，但是在韌性方面有所欠缺，表現(xiàn)出的就是彎曲強度較低，采用高分

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]環(huán)境友好型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的研究進(jìn)展[J]. 代月,李新月,仇艷玲,黃傳峰,馬登學(xué).  廣州化工. 2018(19)
[2]穩(wěn)定劑對反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠性能的影響[J]. 陳精華,石俊杰,張健臻,陳建軍,黃恒超.  聚氨酯工業(yè). 2018(02)
[3]改性膨脹石墨對硬質(zhì)聚氨酯燃燒性能的影響[J]. 陳順,高明,王昊,王彥霞.  華北科技學(xué)院學(xué)報. 2017(04)
[4]迷宮形開孔硬質(zhì)聚氨酯泡沫制備和性能研究[J]. 程國華,張均,蔣學(xué)超,房松,姜志國.  化工新型材料. 2017(05)
[5]多元醇在聚氨酯材料中的應(yīng)用[J]. 陳淼,龔洪洋,李瑤,陸瑜翀.  粘接. 2016(12)
[6]異氰酸酯與醇類反應(yīng)動力學(xué)研究概述[J]. 楊鵬飛,李天鐸,桑陽,李俊英,梁京蕓.  聚氨酯工業(yè). 2014(05)
[7]硅烷偶聯(lián)改性聚氨酯-聚丙烯酸酯表面施膠劑的制備及應(yīng)用[J]. 李培枝,羅巧麗,趙會芳,閆君芝.  陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(02)
[8]硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料特性及其應(yīng)用[J]. 張禹,孫鳳彬,李永毅,王長春.  城市建筑. 2014(06)
[9]聚氨酯工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與市場展望[J].   建設(shè)科技. 2013(19)
[10]網(wǎng)化聚氨酯泡沫塑料的制備、微觀結(jié)構(gòu)及其儲油性能[J]. 潘恒太,張廣成,范曉龍,趙龍.  工程塑料應(yīng)用. 2013(08)

碩士論文
[1]NDI體系微孔聚氨酯彈性體的制備及性能研究[D]. 孫秀利.青島科技大學(xué) 2019
[2]硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡材料的制備及溫敏性研究[D]. 秦賢玉.青島科技大學(xué) 2019
[3]硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的結(jié)構(gòu)、形態(tài)與改性研究[D]. 何金迎.北京化工大學(xué) 2013
[4]環(huán)氧樹脂/聚氯乙烯改性硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的研究[D]. 張文博.北京化工大學(xué) 2012
[5]高性能硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制備及其阻燃性能的研究[D]. 唐希玲.浙江大學(xué) 2007
[6]聚氨酯泡沫塑料成型工藝研究及模具設(shè)計[D]. 邱應(yīng)明.四川大學(xué) 2004



本文編號：3497428