论文部分内容阅读
聚氨酯多孔材料是一种高分子泡沫材料,因泡沫种类比较多,在近代社会中的应用比较广泛。聚氨酯泡沫主要为软泡和硬泡,软泡主要为开孔结构,硬泡多为闭孔泡沫,国内的硬质泡沫材料的应用范围比较窄,因此解决硬泡开孔的问题,拓宽应用领域,打破国外技术的垄断具有重要意义。硬质聚氨酯泡沫材料内部的泡孔可以随着原料或环境等条件的改变而改变,泡沫材料内部的泡孔结构不仅影响泡孔的尺寸及开孔性,也会改变泡沫材料的各种性能。本文通过合成硬质聚氨酯多孔材料,探究软段和硬段、发泡助剂和填料体系对硬质聚氨酯多孔材料的力学性能、泡孔结构以及耐热性的影响,组成最适合本材料的发泡配方。相关实验结果如下:（1）聚己内酯（PCL）型的硬质聚氨酯多孔材料综合力学性能比较好,压缩和弯曲强度比较高,耐温性较好,材料内部的泡孔比较均匀,孔径系数较小,泡孔壁较薄,但是脆性高,体系的反应速度快;聚己内酯型多元醇相对分子量增大,材料的力学性能先增大后减小,但是韧性会得到提高,弯曲强度增大,泡沫体系反应速度低,泡孔的各项结构参数均是随着相对分子量的增大而增大。选用PCL210N和PCL220N并用体系,在比例为70/30时所合成的泡沫材料综合性能最好。（2）比较不同种类的扩链剂,扩链剂H得到的硬质聚氨酯多孔材料的压缩强度和弯曲强度均较高,泡孔接近于球形,孔形系数小,综合性能最好。在使用交联剂后,材料的玻璃化转变温度明显提高,选用TEA作为交联剂时,材料硬度和力学强度最高,孔径较大,泡孔较薄,泡沫材料的各向异性较低,玻璃化转变温度较高,耐温性较为优异。TEA用量为2%时,泡沫材料的力学强度最高,孔形系数接近于1,泡孔分布最为均匀,孔壁较薄,玻璃化转变温度较高。硬段含量为72%时,弯曲强度最高,孔径较大。硬段含量的增加使得玻璃化转变温度增大,材料的耐热性提升,但是硬段占有的比例过大,力学性能就会下降。（3）比较不同的泡沫稳定剂,B8485所得的泡沫材料的力学强度最高,泡孔尺寸均匀,结构较为完整,孔形系数接近于1。开孔剂Niax L-6164作用的泡沫材料力学强度较高,泡孔较为均匀,孔径较小,形状接近于球形,开孔效果最好。随HCFC-141b比例的增加,泡孔的孔径逐渐增大,力学性能先增大后减小,当H2O/HCFC-141b=9.5/0.5时,材料的力学强度最高,泡孔大小分布最均匀,孔形系数接近于1,导热系数较低,耐温性较好。（4）对比不同的硬脂酸盐,硬脂酸锌的熔点较低,在多元醇组分中分散效果好,泡孔分布最为均匀,开孔效果最好,材料的导系数较高,受温度影响较大。随硬脂酸锌用量的增加,材料的力学强度呈现增加后减小的趋势,其用量在0.5%时,材料的力学强度最高,泡孔最清晰,结构最好,继续增加,泡孔结构变差,耐温性降低。填料在多元醇组分中的搅拌速度越快,硬脂酸锌在泡沫中分散的越均匀,形成的泡孔结构越好,材料的硬度和力学强度越高。