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聚氨酯是一种具有高强度、高耐磨及高能量吸收性等性能的高分子聚合物,常与填料粒子复合制备多功能复合材料。为了延长复合材料的使用周期,拓宽其应用领域,通常需通过化学反应以改善材料的表面活性,加强介材间的界面牢度,但存在能耗高、操作繁琐、材料性能损耗等问题。本文拟从改变聚氨酯复合材料制备体系的新思路出发,通过探究一种增强体系,制备聚氨酯/超细羽绒粉体复合材料,在保证聚氨酯和羽绒粉体性能均不被破坏的前提下,提高复合材料的力学、亲水等性能,同时兼并生物相容性,并对聚氨酯/超细羽绒粉体复合溶液的可纺性进行探究。研究内容涵盖以下三点:(1)探究酮类、醚类溶剂对聚氨酯增强效果的影响。选择酮类溶剂AC和醚类溶剂THF作为附加溶剂,以不同质量分数的AC、THF与DMF共混作为二元溶剂体系溶解聚氨酯,制备增强聚氨酯膜,并探究PU-AC、PU-THF膜的形貌、厚度、力学性能、透湿性能及成形机理。结果表明:当附加溶剂含量为40%时,THF-DMF体系膜应力为9.18 MPa,为DMF体系下膜应力的3.7倍;AC-DMF体系膜透湿率是2422.39 g/m~2·day,为DMF体系下膜透湿率的1.05倍。最终选用40%的AC及THF作为附加溶剂与DMF混合制备聚氨酯复合膜,进行下一步复合。(2)探究增强体系下超细羽绒粉体含量对聚氨酯/羽绒复合膜性能的影响。在最佳增强溶剂体系下,采用超细羽绒粉体与聚氨酯进行物理共混,制备聚氨酯/羽绒复合膜。通过SEM、FTIR、厚度分析、力学、TG、亲水性能分析得出两种增强溶剂体系下聚氨酯/羽绒复合膜的结构及性能,确定羽绒粉体含量对复合膜的结构、性能的影响。结果表明:当羽绒粉体含量不低于40%时,可提高复合膜的热学和亲水性能,且在增强体系下聚氨酯/羽绒复合膜的界面结合力较强,复合膜结构缺陷较少。最终确定在两种增强体系下均可制备出不同比例含量且性能优异的聚氨酯/羽绒复合材料。(3)增强体系下聚氨酯/羽绒复合溶液的可纺性探究。分析复合溶液的流变性能,探究理论和实际可纺性,对所得到的聚氨酯/羽绒复合纤维的表观形貌进行表征,结果表明:增强体系下复合溶液均属于假塑性流体,存在剪切变稀行为。在羽绒粉体含量大于30%时,溶液粘度较低,所制备的复合纤维孔隙较多、蓬松度较高。最终确定最佳纺丝溶液为羽绒粉体为20%时的PU-THF/20%DP与PU-AC/20%DP复合溶液。通过完成以上三个研究内容,发现AC、THF附加溶剂对聚氨酯有明显的增强效果,40%含量的附加溶剂对聚氨酯/羽绒复合膜的制备提高了良好的增强环境,在此基础下进行湿法纺丝,得到了兼具聚氨酯高强和羽绒良好生物相容性的聚氨酯/羽绒复合纤维。此研究为聚氨酯与天然蛋白质高强复合提供了新思路,并为高聚物与天然蛋白质复合纤维的应用奠定了研究基础。