熱塑性聚氨酯的改性及發(fā)泡性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-07 05:30
熱塑性聚氨酯(TPU),是一種高性能的熱塑性彈性體,既具有橡膠的高彈性又具有塑料的優(yōu)良的可加工性。通過發(fā)泡工藝制作的TPU發(fā)泡材料擁有良好的減震、耐磨等性能,在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,成為研究的熱點(diǎn)。但是由于成本較高、原料可發(fā)泡性能較差、發(fā)泡工藝調(diào)控較難等諸多問題限制了國內(nèi)TPU發(fā)泡材料的應(yīng)用。本文通過引入增塑劑增強(qiáng)TPU的結(jié)晶性能,并通過擴(kuò)鏈改性提高TPU的熔體粘彈性,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化發(fā)泡工藝,并研究了溫度對(duì)TPU發(fā)泡及收縮性能的影響。1、在TPU中引入小分子極性增塑劑,調(diào)控分子間氫鍵,提高TPU的結(jié)晶速率和結(jié)晶度。利用傅里葉紅外光譜、差示掃描量熱儀、旋轉(zhuǎn)流變儀研究了單硬脂酸甘油酯(GMS)、超支化聚酰胺HPN202、硬脂酸酰胺對(duì)TPU的分子間氫鍵、結(jié)晶性能及流變性能的影響;通過間歇發(fā)泡實(shí)驗(yàn)研究了增塑劑對(duì)發(fā)泡性能的影響。結(jié)果表明:三種增塑劑的加入有利于TPU氫鍵形成,提高TPU的結(jié)晶速率,使TPU的結(jié)晶溫度升高,結(jié)晶焓增大,改善的效果HPN202>硬脂酰胺>GMS。結(jié)晶的適當(dāng)改善有利于提高TPU的發(fā)泡倍率,增加泡孔密度減小泡孔尺寸,但添加過量會(huì)造成不利的影響。有利于結(jié)晶的添加含量為G...
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 熱塑性聚氨酯(TPU)簡(jiǎn)介
1.2 TPU發(fā)泡材料
1.3 聚合物發(fā)泡的原理及工藝
1.3.1 發(fā)泡成型工藝
1.3.2 發(fā)泡成型原理
1.4 TPU發(fā)泡研究現(xiàn)狀
1.4.1 發(fā)泡劑
1.4.2 結(jié)晶
1.4.3 纖維及交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1.4.4 共混
1.5 本課題研究主要內(nèi)容及意義
1.5.1 本課題研究的主要內(nèi)容
1.5.2 本課題研究的意義
第二章 增塑劑強(qiáng)化TPU結(jié)晶及發(fā)泡性能的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.4 發(fā)泡樣品表征
2.2.4.1 發(fā)泡倍率
2.2.4.2 泡孔直徑
2.2.4.3 泡孔密度
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 增塑劑對(duì)TPU氫鍵的影響
2.3.2 增塑劑對(duì)TPU等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響
2.3.3 增塑劑對(duì)TPU非等溫結(jié)晶的影響
2.3.4 增塑劑對(duì)TPU流變性能的影響
2.3.4.1 GMS對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.4.2 HPN202對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.4.3 硬脂酰胺對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.4.4 三種增塑劑對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.5 增塑劑對(duì)TPU發(fā)泡性能的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 TPU熔融擴(kuò)鏈對(duì)其熔體粘彈性及發(fā)泡性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.4 發(fā)泡樣品表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 MDI對(duì)TPU流變性能的影響
3.3.2 MDI對(duì)TPU非等溫結(jié)晶性能的影響
3.3.3 MDI對(duì)TPU發(fā)泡性能的影響
3.3.4 MDI與增塑劑共同作用對(duì)TPU流變性能的影響
3.3.5 MDI與增塑劑共同作用對(duì)TPU非等溫結(jié)晶性能的影響
3.3.6 MDI與增塑劑共同作用對(duì)TPU發(fā)泡的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 發(fā)泡工藝優(yōu)化改善TPU發(fā)泡
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同熔融程度對(duì)TPU結(jié)晶的影響
4.3.2 非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
4.3.3 溫度對(duì)TPU發(fā)泡的影響
4.3.4 溫度對(duì)收縮的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師介紹
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同種類TPU改性PVC的研究[J]. 韓間濤,張興東,楊有財(cái),李榮勛. 塑料科技. 2017(09)
[2]復(fù)合發(fā)泡劑制備TPU微孔發(fā)泡材料[J]. 李海燕,楊衛(wèi)民,秦柳,虞華春. 塑料. 2016(06)
[3]熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)研究及應(yīng)用[J]. 楊文會(huì),覃新林. 塑料制造. 2015(07)
[4]POM/TPU共混合金的增韌與斷裂行為研究[J]. 劉娜,李寶龍,李樹材. 塑料工業(yè). 2014(09)
[5]一種研究聚合物非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的方法[J]. 莫志深. 高分子學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]熱塑性聚氨酯彈性體中的氫鍵作用-II.紅外熱分析[J]. 陳大俊,李瑤君. 化學(xué)世界. 2001(10)
博士論文
[1]高發(fā)泡PET樹脂流變性能及泡孔結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制的研究[D]. 楊兆平.北京化工大學(xué) 2017
[2]多途徑調(diào)控微孔材料泡孔結(jié)構(gòu)及機(jī)理分析[D]. 許琳瓊.華南理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]熱塑性聚氨酯與二氧化碳的相互作用關(guān)系及其超臨界CO2模壓發(fā)泡研究[D]. 李德鵬.華東理工大學(xué) 2017
[2]基于超臨界CO2制備TPU發(fā)泡顆粒的機(jī)理及設(shè)備研究[D]. 馬文良.青島科技大學(xué) 2017
[3]TPU發(fā)泡薄膜制備工藝及相關(guān)性能的研究[D]. 杜娟.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[4]熱塑性聚氨酯發(fā)泡材料的制備及其性能研究[D]. 駱君.華南理工大學(xué) 2015
[5]PLA/TPU共混物的反應(yīng)擠出制備及性能研究[D]. 趙翡.華南理工大學(xué) 2015
[6]雙螺桿反應(yīng)擠出熱塑性聚氨酯彈性體的工藝與性能研究[D]. 謝曾文.北京化工大學(xué) 2013
[7]HGB/TPU復(fù)合泡沫材料的制備及性能研究[D]. 林佩潔.東華大學(xué) 2013
[8]熱塑性聚氨酯改性和性能研究[D]. 沈濤.復(fù)旦大學(xué) 2012
本文編號(hào):3712318
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 熱塑性聚氨酯(TPU)簡(jiǎn)介
1.2 TPU發(fā)泡材料
1.3 聚合物發(fā)泡的原理及工藝
1.3.1 發(fā)泡成型工藝
1.3.2 發(fā)泡成型原理
1.4 TPU發(fā)泡研究現(xiàn)狀
1.4.1 發(fā)泡劑
1.4.2 結(jié)晶
1.4.3 纖維及交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1.4.4 共混
1.5 本課題研究主要內(nèi)容及意義
1.5.1 本課題研究的主要內(nèi)容
1.5.2 本課題研究的意義
第二章 增塑劑強(qiáng)化TPU結(jié)晶及發(fā)泡性能的研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.4 發(fā)泡樣品表征
2.2.4.1 發(fā)泡倍率
2.2.4.2 泡孔直徑
2.2.4.3 泡孔密度
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 增塑劑對(duì)TPU氫鍵的影響
2.3.2 增塑劑對(duì)TPU等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響
2.3.3 增塑劑對(duì)TPU非等溫結(jié)晶的影響
2.3.4 增塑劑對(duì)TPU流變性能的影響
2.3.4.1 GMS對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.4.2 HPN202對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.4.3 硬脂酰胺對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.4.4 三種增塑劑對(duì)TPU流變性能的影響分析
2.3.5 增塑劑對(duì)TPU發(fā)泡性能的影響
2.4 本章小結(jié)
第三章 TPU熔融擴(kuò)鏈對(duì)其熔體粘彈性及發(fā)泡性能的影響
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.4 發(fā)泡樣品表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 MDI對(duì)TPU流變性能的影響
3.3.2 MDI對(duì)TPU非等溫結(jié)晶性能的影響
3.3.3 MDI對(duì)TPU發(fā)泡性能的影響
3.3.4 MDI與增塑劑共同作用對(duì)TPU流變性能的影響
3.3.5 MDI與增塑劑共同作用對(duì)TPU非等溫結(jié)晶性能的影響
3.3.6 MDI與增塑劑共同作用對(duì)TPU發(fā)泡的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 發(fā)泡工藝優(yōu)化改善TPU發(fā)泡
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)過程
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同熔融程度對(duì)TPU結(jié)晶的影響
4.3.2 非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
4.3.3 溫度對(duì)TPU發(fā)泡的影響
4.3.4 溫度對(duì)收縮的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師介紹
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同種類TPU改性PVC的研究[J]. 韓間濤,張興東,楊有財(cái),李榮勛. 塑料科技. 2017(09)
[2]復(fù)合發(fā)泡劑制備TPU微孔發(fā)泡材料[J]. 李海燕,楊衛(wèi)民,秦柳,虞華春. 塑料. 2016(06)
[3]熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)研究及應(yīng)用[J]. 楊文會(huì),覃新林. 塑料制造. 2015(07)
[4]POM/TPU共混合金的增韌與斷裂行為研究[J]. 劉娜,李寶龍,李樹材. 塑料工業(yè). 2014(09)
[5]一種研究聚合物非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的方法[J]. 莫志深. 高分子學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]熱塑性聚氨酯彈性體中的氫鍵作用-II.紅外熱分析[J]. 陳大俊,李瑤君. 化學(xué)世界. 2001(10)
博士論文
[1]高發(fā)泡PET樹脂流變性能及泡孔結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制的研究[D]. 楊兆平.北京化工大學(xué) 2017
[2]多途徑調(diào)控微孔材料泡孔結(jié)構(gòu)及機(jī)理分析[D]. 許琳瓊.華南理工大學(xué) 2013
碩士論文
[1]熱塑性聚氨酯與二氧化碳的相互作用關(guān)系及其超臨界CO2模壓發(fā)泡研究[D]. 李德鵬.華東理工大學(xué) 2017
[2]基于超臨界CO2制備TPU發(fā)泡顆粒的機(jī)理及設(shè)備研究[D]. 馬文良.青島科技大學(xué) 2017
[3]TPU發(fā)泡薄膜制備工藝及相關(guān)性能的研究[D]. 杜娟.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[4]熱塑性聚氨酯發(fā)泡材料的制備及其性能研究[D]. 駱君.華南理工大學(xué) 2015
[5]PLA/TPU共混物的反應(yīng)擠出制備及性能研究[D]. 趙翡.華南理工大學(xué) 2015
[6]雙螺桿反應(yīng)擠出熱塑性聚氨酯彈性體的工藝與性能研究[D]. 謝曾文.北京化工大學(xué) 2013
[7]HGB/TPU復(fù)合泡沫材料的制備及性能研究[D]. 林佩潔.東華大學(xué) 2013
[8]熱塑性聚氨酯改性和性能研究[D]. 沈濤.復(fù)旦大學(xué) 2012
本文編號(hào):3712318
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3712318.html
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