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相比普通胶辊,高速造纸胶辊要求辊面材料具有良好的低生热性能,同时能够满足胶辊使用的力学性能、耐热性等。聚氨酯弹性体是一种综合性能优异的高分子材料,用来制备高速造纸胶辊具有很大潜力。本文尝试从配方设计、工艺改进、与硫化橡胶的对比三个角度,寻找满足高速造纸胶辊使用的低生热辊面材料,对其成型工艺性能、力学性能、耐热性及动态生热性能进行了表征。首先以PTMG为软段,分别以TDI-MOCA、MDI-BDO、PPDI-BDO、MDI-C3为硬段制备了四种不同结构的聚氨酯弹性体,对各体系的力学性能、耐热性以及动态力学性能进行研究。结果表明TDI-MOCA与MDI-C3体系在力学性能和耐磨性能较好的基础上具有较低的动态生热。通过改变成型工艺,对上述两种体系制备了低游离聚氨酯弹性体,并与常规体系相比,研究低游离工艺对加工工艺性能、力学性能、耐热性以及动态性能的影响。结果表明低游离制备工艺对聚氨酯弹性体的加工工艺性能、力学性能、耐热性能以及动态性能都有不同程度的提高,但需要复杂的成型设备和较高的成本。通过改变TDI-MOCA体系的硬段含量制得几种不同硬度的聚氨酯弹性体,并将NR与SBR并用混炼制得硫化橡胶试样,对二者的力学性能、拉伸应力应变行为、耐热性以及动态性能进行对比研究。结果表明,与硫化橡胶相比,聚氨酯弹性体具有更高的回弹性和更好的耐磨性,内生热也更小。硬段含量较高的TDI-MOCA聚氨酯弹性体,因具有硬度高、承载能力大、力学性能好等特点,更适合作为辊面材料应用于高速造纸胶辊领域。对上述较高硬度的聚氨酯进行热分析实验,通过改变失重气氛和升温速率,结合阿氏模型和Kissinger方程研究了体系不同失重阶段的降解活化能,并拟合出材料在失重5%时的降解动力学参数,依此预测了该体系在70℃下的使用寿命为3.2×106 min(连续使用超过6年),而且使用温度对寿命有较大影响。本论文的研究结果对实际生产中高速造纸胶辊的制备具有一定的参考价值,为辊面材料的选择和胶辊使用的失效风险预测提供借鉴。