聚氨酯的制备及其力学性能研究毕业论文.doc

河南理工大学万方科技学院毕业论文 聚氨酯的制备及其力学性能研究毕业论文聚氨酯的制备及其力学性能研究毕业论文 目录 1 绪论绪论 1 1 1 引言 1 1 2 泡沫塑料 2 1 3 聚氨酯泡沫塑料的分类 3 1 4 聚氨酯泡沫塑料的发展历史 4 1 5 聚氨酯泡沫塑料的合成与制备 6 1 5 1 合成的基本反应 6 1 5 2 泡沫体的形成过程 8 1 5 3 聚氨酯的制备方法 9 1 6 聚氨酯基体的化学结构和泡沫体对材料性能的影响 10 1 6 1 基体化学结构对材料性能的影响 10 1 6 2 气泡对聚氨酯塑料性能的影响 11 1 7 原料对聚氨酯塑料的影响 12 1 7 1 多异氰酸酯 12 1 7 2 多元醇 12 1 7 3 发泡剂 13 1 7 4 催化剂 14 1 7 5 泡沫稳定剂 15 1 8 工艺条件对聚氨酯塑料性能的影响 15 1 8 1 发泡工艺对高回弹聚氨酯泡沫塑料发泡速率及泡孔结构的影响 15 1 8 2 温度对泡沫体性能的影响 16 1 8 3 压力对泡沫体性能的影响 16 1 8 4 湿度对泡沫体性能的影响 17 1 9 聚氨酯的改性研究 18 1 9 1 粉煤灰改性聚氨酯技术及其应用 18 1 9 2 聚氨酯改性研究进展 22 1 10 水性聚氨酯的研究 24 1 11 硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究 25 1 11 1 以大豆油多元醇制备的硬质聚氨酯泡沫塑料的性能研究 25 1 11 2 秸秆纤维对硬泡聚氨酯性能影响的研究 26 1 11 3 多因素加速老化对硬质聚氨酯泡沫塑料压缩力学性能的影响研究 26 1 11 4 偶联剂处理聚磷酸铵 硬质聚氨酯泡沫 27 1 13 本课题的选题意义及内容 29 河南理工大学万方科技学院毕业论文 i 1 13 1 选题意义 29 1 13 2 研究内容 30 2 结果与讨论结果与讨论 31 2 1 实验仪器设备及原料 31 2 1 1 实验仪器及设备 31 2 1 2 原料 31 2 2 表征方法 32 2 2 1 力学性能测试 32 2 3 术语解释及相关计算 32 2 3 1 术语解释 32 2 3 2 有关计算 33 2 4 一步法合成实验步骤 35 2 5 异氰酸酯对性能的影响 36 2 6 发泡剂水对性能的影响 41 2 7 交联剂对性能的影响 44 2 8 催化剂对性能的影响 48 2 9 泡沫稳定剂对性能的影响 52 2 10 聚醚多元醇对性能的影响 56 2 11 不同羟基值的聚醚多元醇对性能的影响 59 3 结论与展望结论与展望 64 致致 谢谢 65 参考文献参考文献 66 附附 录录 72 河南理工大学万方科技学院毕业论文 0 1 绪论 1 1 引言 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 是主链上含有重复氨基甲酸酯基团 NHCOO 的大分子化合物的统称 它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯 与二羟基或多羟基化合物加聚而成 聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外 还可含有醚 酯 脲 缩二脲 脲基甲酸酯等基团 1 从聚氨酯大分子主链结构看 它是由玻璃化温度低于室温的柔性链 段和玻璃化温度高于室温的刚性链段组成 其中低聚物多元醇 如聚醚 聚酯等 构成柔性链段 异氰酸酯和小分子扩链剂构成刚性链段 正是由 于其分子链中同时含有玻璃化温度高于室温的链段和玻璃化温度低于室 温的链段 所以这种材料既能适用于柔性材料 也能适用于刚性材料 性能可控性好 通过分子设计 可以制造不同性能的材料 满足不同领 域的需要 2 聚氨酯树脂具有可发泡性 高弹性 耐磨性 高黏结性 耐低温性 耐溶剂性以及良好的绝缘性 是涂料 粘合剂 塑料 纤维 橡胶等的 重要品种 优良的性能 广泛的用途 使聚氨酯树脂成为世界重点发展 的六大合成材料之一 3 目前 聚氨酯泡沫塑料应用广泛 软泡沫塑料主要用于家具及交通 工具各种垫材 隔音材料等 硬泡沫塑料主要用于家用电器隔热层 屋 墙面保温防水喷涂泡沫 管道保温材料 建筑板材 冷藏车及冷库隔热 材等 半硬泡沫塑料用于汽车仪表板 方向盘等 市场上已有各种规格 用途的泡沫塑料组合料 双组分预混料 主要用于 冷熟化 高回弹泡沫塑 料 半硬泡沫塑料 浇铸及喷涂硬泡沫塑料等 聚氨酯弹性体可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度 优异的 耐磨性 耐油性 耐疲劳性及抗震动性 具有 耐磨橡胶 之称 聚氨酯 河南理工大学万方科技学院毕业论文 1 弹性体在聚氨酯产品中产量虽小 但聚氨酯弹性体具有优异的综合性能 已广泛用于冶金 石油 汽车 选矿 水利 纺织 印刷 医疗 体育 粮食加工 建筑等工业部门 1 2 泡沫塑料 泡沫塑料 又称多孔塑料 是一种新型材料 它是以树脂为主体 内 部有许多微小泡孔的塑料制品 由于泡沫塑料由大量的泡孔构成 泡孔 内又充满气体 因此泡沫塑料也可以认为是以气体为填料的复合塑料 泡沫塑料是目前塑料品种中用量最多的品种之一 在塑料工业中占有重 要的地位 4 泡沫塑料的分类方法较多 常见的有 3 种 5 按硬度分类 可分为软质 硬质和半硬质三类 在 23 和 50 的相 对湿度下 泡沫塑料的弹性模量小于 70MPa 的称为软质泡沫塑料 在上 述温度和相对湿度下 弹性模量大于 700MPa 的称为硬质泡沫塑料 介 于 70MPa 和 700MPa 弹性模量之间的泡沫塑料称为半硬质泡沫塑料 按密度分类 可分为低发泡 中发泡和高发泡泡沫塑料 密度为 0 4g cm 3以上 气体 固体发泡倍率9 的称为高发泡泡沫塑 料 但也有把发泡倍率 5 的称为低发泡泡沫塑料 5 以上的称为高发泡 泡沫塑料 还有把密度 0 4g cm 3 3 作为划分低发泡和高发泡泡沫塑料 的界限 按泡孔结构分类 可分为开孔和闭孔泡沫塑料 开孔泡沫塑料是泡 孔之问相互连通 相互通气 发泡体中气体相与聚合物相间呈连续相 流体可从发泡体内通过 至于流体通过的难易程度与聚合物本身特性和 开孔程度有关 闭孔泡沫塑料是泡孔孤立存在 均匀地分布在发泡体内 互不连通 气泡完整无破碎 泡孔壁形成发泡体的连接相 实际的泡沫 河南理工大学万方科技学院毕业论文 2 塑料中两种泡孔结构同时存在 即开孔结构的泡沫塑料体内带有闭孔结 构 闭孔结构的泡沫塑料体内带有开孔结构 如果开孔结构占 90 95 则称此泡沫塑料体为开孔结构泡沫 反之则称为闭孔结构泡沫 常见五 大泡沫塑料为有聚苯乙烯 PS 聚氨酯 PU 聚氯乙烯 PVC 聚乙烯 PE 脲甲醛 UF 由于泡沫塑料都是用气发泡制得 因此具有下列相同的性能优点 3 1 密度小 泡沫塑料中有大量气泡存在 其密度一般为 0 004 0 4g cm 3 为非发泡塑料制品的几至几十分之一 2 吸收冲击载荷性好 3 隔 热性优良 由于泡沫塑料中有大量泡孔 泡孔内有气体 而气体的热导 率比塑料低约一个数量级 故泡沫塑料的热导率低 此外 泡沫塑料中 气体相互隔离 也减少了气体的对流传热 有利于提高泡沫塑料的隔热 性 4 隔音效果好 泡沫塑料隔音效果一是通过吸收声波能量 使声波 不能反射传递 二是通过消除共振 减少噪音来实现的 5 比强度高 由于泡沫塑料密度低 比强度自然要比非发泡塑料制品高 但泡沫塑料的 机械强度随发泡倍数增加而下降 一般认为微孔或小孔发泡的泡沫塑料 强度高 但从总体来看 泡沫塑料的比强度要比其他材料高得多 新型泡沫塑料是在传统泡沫塑料的基础上根据成型技术的发展而产 生的 具有代表性的是微孔塑料 6 和 泡中泡 复合聚氨酯泡沫塑料 7 1 3 聚氨酯泡沫塑料的分类 泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一 它的最大特点是制品 的适应性强 可通过改变原料组成 配方等制得不同特性的泡沫塑料制 品 聚氨酯泡沫塑料的分类方法有多种 按泡沫塑料的性能及应用范围 一般可分为 8 1 软质泡沫塑料 泡孔多为开孔 具有一定柔软度和透气性 具有一定的抗负荷能力 河南理工大学万方科技学院毕业论文 3 具有形变可逆性的聚氨酯泡沫 其制品柔软 回弹性好 压缩永久变形 小 主要用作衬垫材料 广泛用于车辆 飞机坐垫 沙发 床垫服装衬 里 纺织物制品 包装衬垫等 2 硬质泡沫塑料 其制品质轻 比强度高 热导率低 隔音性良好 广泛用作保温隔热 材料 夹芯层合板 特别是阻燃型及现场喷涂发泡工艺的应用 更扩大 了硬质泡沫塑料在建筑 冷库 冷藏车辆及船舶等中作为保温隔热层的 应用 硬泡沫中加入玻璃纤维或空芯微球等增强物制成的增强泡沫塑料 是一种理想的 合成木材 可进行二次加工或模塑成型 可制作家具或 其他制品 3 半硬质泡沫塑料 其制品性能介于软质和硬质之间 但是它的抗冲击性和缓冲性好 特别适合用作工业防震 缓冲相包装材料 如汽车保险杠 仪表板的衬 芯 4 特种泡沫塑料 其产品性能满足各种特殊使用要求 品种有以下几种 表 1 1 特种聚氨酯泡沫塑料分类及特性 名称特性及用途 超低密度泡沫塑料 超低密度软质泡沫塑料的密度在 0 02g cm 3以下 超低密度硬质泡沫塑料的密度在 0 01g cm 3以下 适合用作包装衬垫和隔热材料 制作成本低 性能 好 超柔软泡沫塑料手感柔软 适用于衣服内衬等 亲水 亲油软质泡沫塑料 吸水或吸油性好 可用于吸水 废油回收或浮油消 除的吸油材料 低发烟性阻燃泡沫塑料具有耐燃 自熄 燃烧时烟气少 高尺寸稳定性泡沫塑料在高湿度和温度变化下 制品的尺寸变化率较小 高回弹泡沫塑料 耐压缩性好 回弹率高 压缩永久变形小 特别适 合于沙发 车辆坐垫 床垫等 河南理工大学万方科技学院毕业论文 4 微孔泡沫塑料制品耐磨性 耐油性与耐候性好 适合作鞋底材料 1 4 聚氨酯泡沫塑料的发展历史 1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行 加聚反应可制得聚氨酯 并以此为基础进入工业化应用 英美等国 1945 1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业 化 最早商品化的聚氨酯产品是德国的可纺丝树脂Igamid U和Perlon U 1952年前后 甲苯二异氰酸酯 TDI 实现了工业化生产 聚醚型聚氨 酯软质泡沫塑料问世 1956年和1957年以环氧乙烷 环氧丙烷为原料合 成的聚醚多元醇在美国出现 由于聚醚多元醇结构变化多 品种多 用 聚醚多元醇制备的聚氨酯性能可改变的范围大 能满足不同要求 聚醚 多元醇比聚酯多元醇相对价格低廉 因此聚醚型聚氨酯的售价相应较大 幅度下降 为拓宽聚氨酯的应用市场和增加消费奠定了基础 1957年ICI 公司开发了二苯基甲烷二异氰酸酯 MDI 为原料的聚酯型硬质聚氨酯泡沫 塑料 1958年前后 由于新的高性能催化剂如三乙烯二胺 DABCO 和有 机锡催化剂的开发成功 在美国一步法制备聚醚型聚氨酯问世 同年杜 邦公司的J A Margedand用二氟三氯甲烷 F 11 发泡剂制备硬质聚氨酯泡 沫塑料成功 英国ICI公司用MDI制备聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料和聚醚 型软质聚氨酯泡沫塑料问世 到1960年软质聚氨酯泡沫塑料的产量已经 超过45000t 50年代后期 聚合异氰酸酯 PMDI 即多苯基多亚甲基多异氰酸酯 简 称PAPI 在美国 欧洲相继投放市场 用它制备的聚氨酯改性的聚异氰脲 酸酯硬质泡沫塑料于1967年投入应用 这种泡沫塑料具有优良的耐热性 能 用作管道 容器及太阳能板的绝热材料 如航天飞机的机油保温 美国航空母舰用这种泡沫塑料作浮材 fiotation 玻璃纤维增强的聚异氰 脲酸酯泡沫塑料于80年代开发成功 河南理工大学万方科技学院毕业论文 5 近20多年来为适应市场的需要 在制备工艺 加工方法 加工机械 新原料 新产品进行了深入的大量工作 应用市场得到了巨大发展 聚 氨酯工业已成为一个新的工业部门 80 年代后期聚氨酯工业面临着严峻的挑战 首先是环境保护方面的 压力 为寻求既能为保护环境所接受 又不使传统聚氨酯产品因质量受 损或成本上升过多而失去竞争力的 CFC 替代产品进行巨大的工作 从替 代品的选择 生产到应用技术的研究和开发以及聚氨酯制成品的性能考 核 经过 10 余年的努力 取得了显著的进展 发达国家己全部停止使用 CFC 11 等发泡剂生产聚氨酯泡沫塑料 现在正在继续寻找 ODP 臭氧消 耗潜值 用于考察物质的气体散逸到大气中对臭氧破坏的潜在影响程度 规定 R11 的臭氧破坏影响作为基准 取 R11 的 ODP 值为 1 其他物质 的 ODP 是相对于 R11 的比较值 值为零的发泡剂 为 2015 年基本停 止使用 HCFC 发泡剂进行研究 取得进展 另一挑战来自其他种类材料 的竞争 过去 10 余年其它塑料如聚烯烃等的改性取得显著的进展 性能 提高 并扩大了应用领域 由于这类材料的价格相对低廉 成为与聚氨 酯产品争夺市场的强有力的竞争者 由于过去多年聚氨酯工业在采用新 技术 新原料 新加工设备等方面进行了很有成效的工作 聚氨酯工业 在面临着种种困难的面前仍能保持良好的发展势头 9 此外 在聚氨酯弹性体改性及应用的其他方面 如 IPN 技术 液晶 聚氨酯 形状记忆聚氨酯 聚氨酯在生物医学等领域的应用开发都取得 了新的成就 1 5 聚氨酯泡沫塑料的合成与制备 1 5 1 合成的基本反应 聚氨酯是通过加成聚合反应制成的 在该加成聚合反应中 除二异 氰酸酯或多异氰酸酯与含有两个或多个羟基官能团的化合物反应外 尚 河南理工大学万方科技学院毕业论文 6 可与其他含有活泼氢的化合物进行反应 生成性能各异的特征化学链节 这些反应先后或同时发生 并且互相影响 主要反应包括以下几个 1 异氰酸酯与羟基的化合物反应 生成聚氨基甲酸酯链节 同时 伴随着热量的释放 2 异氰酸酯与水反应 先加成形成不稳定的氨基甲酸 然后分解成 二氧化碳和胺 胺基进一步与异氰酸酯基团反应生成含有脲基的高聚物 上述反应属于链增长反应 还伴随二氧化碳的生成 二氧化碳的生成 使聚氨酯塑料膨大 发泡 可以视作发泡反应 3 脲基甲酸酯反应 氨基甲酸酯基团中氮原子上的氢与异氰酸酯反应 形成脲基甲酸酯 4 缩二脲反应 脲基中氮原子上的氢与异氰酸酯反应形成缩二脲 河南理工大学万方科技学院毕业论文 7 上述两项反应均属于交链型反应 一般说来 反应速率较慢 在没 有催化剂存在下 需在110 130 下 则反应速率较快 缩二脲和脲基 甲酸酯链节都不太稳定 在较高温度下又能和过量的胺基反应生成脲基 和氨基甲酸酯 综合上述四种反应概括起来有下列三种类型即 链增长反应 气体 发生反应和交链反应 在聚氨酯泡沫制造过程中 这些反应都以较快的 速度同时进行着 在催化剂存在时 有的反应甚至在几分钟内即能大部 分完成 最后形成具有高分子量和一定交联度的聚氨酯泡沫体 10 1 5 2 泡沫体的形成过程 在泡沫形成的过程中 水与异氰酸酯反应生成二氧化碳气体 气体 吸热膨胀在混合物中形成气泡 气泡受热膨胀变大 使得聚合物膨胀 同时 随着聚合反应的继续进行 链增长和交联反应使得气泡壁渐渐固 化失去流动性 如果气泡能够承受气体压力不破裂是闭孔结构 反之为 开孔结构 1 气泡的产生和稳定 原料在混合后几秒内开始反应 同时伴随着大量二氧化碳气体的产 生 液相中气体浓度迅速增加 并达到饱和 于是气体开始逸出并在液 体中形成气泡 逸出大量气体 使得液相里的气体浓度降低 当气体浓 度低于饱和浓度的时候 不再有气体逸出 就不再产生新的气泡 此后 气泡数量开始减少 体积变大 这是因为气泡内气体逐渐增多 气体压 力大于气泡壁的表面张力而破裂 当气泡长大的时候 混合物开始变白 从原料混合到变白的这段时间称为 乳白时间 河南理工大学万方科技学院毕业论文 8 由以上观点可以了解到泡沫稳定剂对气泡形成及稳定的重要作用 它一方面具有乳化作用 使得原料各组分间的互溶性增强 二是在发泡 过程中 控制体系具有适当的表面张力 产生良好的气泡网络结构 2 泡沫体的形成 气泡形成的时候 混合物里的气体不断溢出扩散到气泡里以及气泡 里的气体吸收反应产生的热量使得气体膨胀 气泡就不断胀大 随即气 泡开始上升 气泡壁的表面张力就成了影响气泡稳定的重要因素之一 在这种情况下 表面活性剂的特性就是在气液界面形成一个表面活性层 该活性层的粘度高于液体本体 如此一来 气泡液膜就有一定的伸缩弹 性和较高的粘度 从而保护气泡 随着反应的继续 气泡不断变大 那层表面活性层的弹性和粘度都 在降低 如果反应控制得当 就能得到闭孔结构或者开孔结构的泡沫塑 料 9 1 5 3 聚氨酯的制备方法 1 预聚体法 该法首先由异氰酸酯和多元醇 聚醚或聚酯多元醇 反应生 成预聚体 然后在预聚体中加入水及催化剂 表面活性剂等 使水和 异氰酸酯基进行反应 在发泡的同时进行链增长 有时有部分交联反 应 形成高分子化合物 该法特点是由于预聚体已有一定粘度 涉及 反应较为单一 故发泡时较易控制 但工艺较复杂 2 半预聚体法 该法是将一部分聚醚或聚酯多元醇和配方中全部异氰酸 酯进行反应形成末端带有异氰酸酯的低聚物和大量未反应游离异氰酸 酯的预聚体混合物 该混合物再和剩余部分的聚醚或聚酯多元醇 水 催化剂和表面活性剂混合进行发泡 其特点可以调节发泡体系中的物 料粘度 较适用于制造硬质泡沫塑料 3 一步法 一步法发泡是将聚醚或聚酯多元醇 多异氰酸酯 水以及 其它助剂如催化剂 泡沫稳定剂等一次加入 使链增长 气体发生及 交联等反应在短时间内几乎同时进行 在物料一并混合均匀后 l 10 河南理工大学万方科技学院毕业论文 9 s即行发泡 0 5 3 min内发泡完毕 得到具有较高分子量并有一定交 联密度的泡沫制品 要得到泡沫孔径均匀和性能优良的泡沫体 必须 采用复合催化剂和控制合适的条件使这二种反应得到较好的协调 该 法的特点是工艺较简单 上述二种不同制造方法的基本反应是相同的 只是先后次序不同而已 9 1 6 聚氨酯基体的化学结构和泡沫体对材料性能的影响 1 6 1 基体化学结构对材料性能的影响 聚氨酯高聚物里存在多种基团 利用这种结构的多样性 改变不同 基团的构成 可以制得不同性能的制品 聚氨酯的性能同其他高分子聚 合物一样取决于它的相对分子量大小及分布 分子间的有效引力 分子 链节的柔性和交联度等等 9 1 分子量 一般高分子聚合物的熔点 硬度 玻璃化温度等随着分子量的增加 而上升 但是当分子量达到一定数值后这些变化不太明显 对于聚氨酯 来说 不仅有聚合反应 还有交联反应 分子量足够大 分子量对聚氨 酯影响不大 2 分子间引力 大分子间引力的大小取决于分子间的氢键 极化度和偶极矩的影响 这些都是范德华力的组成部分之一 范德华力与分子内的共价键 离子 键相比 力小得多 受环境因素影响较大 但是由于聚氨酯分子量比较 高 范德华力确能起到相当大的作用 分子间作用力在一定程度上可以 影响聚氨酯的某些物理和化学性能 3 分子链节 聚氨酯内部不能旋转的链节可以让聚合物变硬 引入刚性链节可以 提高聚氨酯的熔点 玻璃化温度 硬度和强度等等 但是强度的提高也 会造成材料脆性的增加 引入软链节 就会提高材料的柔软度 弹性和 河南理工大学万方科技学院毕业论文 10 挠曲性 聚氨酯根据引入不同性能的链节从而形成不同性能的软硬塑料 制品 4 交联度 一般聚合物分为线性 支链和交联三种类型 交联是一种立体网状 结构 聚氨酯就是该种类型 提高交联度可以提高聚合物的硬度 强度 软化温度和弹性模量 降低材料的延伸率 因此 交联度也是影响聚氨 酯塑料性能的重要因素之一 综上所述 分子间引力 链节类型 交联度都是影响聚氨酯塑料的 重要因素 1 6 2 气泡对聚氨酯塑料性能的影响 1 密度 Goods 11 等对硬质闭孔聚氨酯泡沫塑料泡沫密度与模量和压缩强度 关系的的研究表明显示模量与密度之间呈指数关系 Miller 12 等人对聚氨 酯密度与压缩强度关系表明 压缩强度与密度的平方成正比 2 气孔形状 聚氨酯塑料在反应过程中 由于气泡在物料中受到各种外界力的作 用 会使气泡变形 这样会使泡沫塑料呈现各向异性 Shutov 13 在泡沫塑料的结构与性能领域进行了多方面的研究 他指 出在其它条件相同的情况下 聚氨酯泡沫塑料的压缩 拉伸 剪切和弯 曲强度以及杨氏模量随平均气孔高宽比 H D 的增加而增大 基本成 正比关系 刘际伟 14 等也研究了硬质聚氨酯泡沫塑料的力学性能各向异性以及 模塑发泡模具的形状对力学性能各向异性的影响 发现在发泡方向上的 力学性能明显优于垂直方向 并且泡沫塑料的各向异性程度随模具长径 比的增大而提高 2 气孔几何尺寸 5 河南理工大学万方科技学院毕业论文 11 气孔尺寸的大小是影响泡沫塑料压缩强度的重要因素之一 孔径过 大 其抗压能力就会降低 由此可以看出小孔径气孔的聚氨酯泡沫塑料 压缩性能优于大孔径泡沫塑料 3 孔结构 气孔的开闭都会影响泡沫塑料的性能 拱形结构能承受更大的压力 因此 闭孔结构的拱面更大 能承受更大的压力 所以开孔率提高会降 低压缩强度 1 7 原料对聚氨酯塑料的影响 1 7 1 多异氰酸酯 多异氰酸酯是聚氨酯塑料的主要原料之一 聚氨酯泡沫塑料用的多 异氰酸酯主要为亚甲基多苯基多异氰酸酯 粗 MDI PAPI 和甲苯二异 氰酸酯 TDI 两大系列 TDI 蒸汽压较高 对操作者健康危害较大 故 现在 TDI 已经很少用于硬质泡沫塑料 粗 MDI 具有较轻的生理危害性 而且品种多样 能应用于多领域 故粗 MDI 是聚氨酯塑料的主料之一 10 多异氰酸酯指数对力学性能有较大的影响 金绪刚 薛启涛等在研 制硬质聚氨酯泡沫塑料夹层结构的时候发现 15 PAPI 用量过多 泡沫会 发脆 粘结力下降 相反 PAPI 用量少 泡沫抗压强度低 易收缩 黑白料 16 黑料是 MDI 白料指的是多元醇和各种添加剂 的比重不 同 这两种原料的比例 比如 1 1 一般是重量比 不是体积比 黑料 多了 多余的黑料不参加发泡 会自然析出 造成浪费 白料加多了起 始发泡很猛 突然又停止发泡 而且开始回缩 随着温度的降低 回缩 越来越厉害 俗称缩泡 河南理工大学万方科技学院毕业论文 12 1 7 2 多元醇 聚醚多元醇是聚氨酯泡沫塑料用量最大的多元醇 多元醇的结构对 生成的泡沫塑料的性能影响很大 主要参考分子量和官能团数 这两个 参数直接影响聚合物的交联度 金秀梅 17 等研究了接枝聚醚对硬泡性能的影响 发现接枝聚醚可以 提高聚氨酯泡沫塑料硬度 加入接枝聚醚后 除伸长率和回弹率略有降 低外 其它性能指标均有所增加 尤其是 50 压缩强度大幅增加 机理 是接枝在聚醚多元醇分子链上的丙烯腈会和其它分子链缠绕而产生所谓 的 假性交联 从而提高了泡沫制品的压缩强度和其它机械强度 1 7 3 发泡剂 聚氨酯泡沫塑料采用化学发泡剂和物理发泡剂发泡 化学发泡剂即 水 水同多异氰酸酯反应生成二氧化碳气体 物理发泡剂一般是惰性的 低沸点氟代烃或烃类化合物 近几年来 Canon 等公司 18 19 已经开发出液态二氧化碳做发泡剂的模 塑硬泡设备 与水和异氰酸酯反应生成的二氧化碳相比 液态二氧化碳 价格较低 只是发泡设备投资较大 还有关于全氟烃 全氟庚烷 20 用作硬泡发泡剂的报道 这类化合物 的 ODP 均为零 刘新民 柴正鹏 21 等研究了水量变化对泡沫塑料性能的影响 指出 单独用水做发泡剂时 在发泡过程中使发泡体系的粘度增加 流动性下 降 发热量大 使泡沫内温度过高 容易烧心 水过量时 聚合物中的 脲基太多 聚合物中的硬段比例上升 泡沫硬而脆 且绝热性下降 谢海安 22 等研究了水加入量对泡沫体拉伸强度的影响 提高加水量 可以获得低密度的聚氨酯硬泡 但加水量较多时 胺基化合物产率较高 这使得生成脲基的反应更易进行 刚性基团的生成使得气孔结构粗大 泡体壁刚性增加 泡沫整体变脆 因此反应混合物粘度降低的更快 弹 河南理工大学万方科技学院毕业论文 13 性也更差 在相同异氰酸酯指数情况下 泡沫体的冲击强度随加水量的 增加而下降 通过扫描电镜发现 当添加水量为 1 时 气孔直径为 100 200 m 当添加水量为 5 时 气孔直径明显增大 达 200 400 m 并且气孔的闭孔率明显下降 均匀性也有所下降 低水量发泡时 气泡 发泡不足 尚处于核化阶段即已固化 因而泡孔间的基体层较厚 随着 加水量的增加 产生二氧化碳气体的速率加快 而且体积增加 泡体疏 松 泡体变大 由于胶体平衡被破坏 因而泡体的均匀性下降 并伴有 收缩现象 韩海军 24 等采用一步法合成硬质聚氨酯泡沫塑料 RPUF 考察了水 的用量对 RPUF 的表观芯密度导热系数拉伸强度弯曲强度压缩强度等性 能影响 并利用扫描电子显微镜观察了泡孔形态结果表明 随着水用量 的增加 RPUF 的密度导热系数拉伸强度弯曲强度压缩强度逐渐降低 储能模量随之下降 而泡孔直径则逐渐增大 在 RPUF 配方中 发泡剂的种类和用量都对获得理想硬泡起到非常 关键的作用柏松等对 RPUF 合成的全水的性能进行了研究 刘新民等分 析了发泡剂对多功能复合板用性能的影响 李力庆等对不同发泡剂的做 了概述 孙刚等论述了 RPUF 泡沫塑料所用的发泡剂体系但上述研究缺 乏对 RPUF 的系统研究 特别是对其流变性能的研究较少 1 7 4 催化剂 在聚氨酯发泡过程中发生多种化学反应 其中多异氰酸酯和羟基的 反应 多异氰酸酯和水的反应是重要的反应 在发泡中 如何控制这两 个反应的相对速度 使粘度增长不至于过快 以充满模具腔 是必须重 视的问题 另外通过聚醚多元醇一般为端仲羟基 在无催化剂的条件下 与异氰酸酯反应较慢 不能获得稳定的泡沫体系 故在聚氨酯泡沫塑料 的制备中必须使用催化剂 聚氨酯泡沫塑料制备中采用的催化剂主要是有机叔胺及金属盐两大 河南理工大学万方科技学院毕业论文 14 类 所有催化剂对凝胶反应和发泡反应的催化活性是不同的 一般叔胺 类催化剂对发泡反应的催化率大于对凝胶反应的催化效率 有机金属类 催化剂则对凝胶反应的催化效果明显 硬质聚氨酯泡沫塑料生产过程中 常常用两种或者两种以上的催化 剂 这就是催化剂的协同效应 聚氨酯硬泡塑料发泡过程中 泡沫流动性和泡沫固化速度是发泡工 艺性能的重要指标 谢海安等 22 研究全水聚氨酯发泡体系时 对催化剂对气孔结构的影 响做了研究 通过调节叔胺和有机锡复合催化剂体系中二月桂酸二丁基 锡和三乙醇胺之间的质量比 得到了一系列泡沫形态 再进一步调节水 量 可以形成细微和闭孔的泡沫理想结构 为了改进泡沫的成型加工性 杲云等开发了延迟催化剂 23 使用这 类催化剂 反应物初期粘度增长较慢 有利于流动 但后期固化时间并 不延长 叔胺类催化剂如三乙烯二胺与有机酸反应生成的盐 即成为延 迟催化剂 1 7 5 泡沫稳定剂 生产聚氨酯泡沫塑料时 泡沫稳定剂 或称匀泡剂 是一个不可缺 少的组分 它起着乳化泡沫物料 稳定泡沫和调节气孔的作用 增加各 组分的互溶性 有助于气泡的形成 控制气孔的大小及均匀性 促使泡 沫气孔凝胶张力的平衡 使孔壁有弹性 能留住气体 防止气泡破裂 应用于硬泡的有机硅稳定剂 除了起到泡沫稳定 均化作用外 还提高 气孔的闭孔率 目前使用的泡沫稳定剂多属于有机硅表面活性剂 它的 主要结构是聚硅氧烷氧化烯烃嵌段共聚物 俗称 硅油 有机硅泡沫稳 定剂的结构有多种 用于不同软泡 硬泡等泡沫体系 9 河南理工大学万方科技学院毕业论文 15 1 8 工艺条件对聚氨酯塑料性能的影响 1 8 1 发泡工艺对高回弹聚氨酯泡沫塑料发泡速率及泡孔结构的影响 王娜 25 等采用新型聚合物聚醚多元醇 3628 和聚醚多元醇 330 与 TM300 体系 TDI MDI 制备一种高回弹聚氨酯泡沫塑料 探讨了发泡 工艺对高回弹聚氨酯泡沫塑料发泡速率 和泡孔结构的影响 确定了最佳 发泡工艺 采用 DEOA 为交联剂 8716 为泡沫稳定剂 m A 1 m A 33 m H2O m B 8716 m 多元醇 为 0 1 0 6 3 7 至 3 5 0 7 1 00 物料温度在 20 至 25 之间 该条件下所得聚氨酯泡沫塑料的 开孔性较好 孔径分布不均匀 回弹率可达到 60 与常规热熟化泡沫制品相比 高回弹聚氨酯泡沫塑料具有力学性能 优异 能量消耗少 生产周期短 阻燃性较好等优点 可用于床垫 枕 头 床靠 靠腰 交通工具座椅等垫材等 14 15 聚氨酯泡沫塑料是一种 三维网络结构泡孔是泡沫的基本单元 聚氨酯泡沫塑料可以看成是由高 聚物固体孔壁和泡沫内气体两相组成的 26 泡沫塑料的性能如力学性能 声学性能隔热性能等 都不同程度地与泡孔结构有关 27 聚氨酯软质泡 沫塑料正是由于有着这种被空气大量填充的三维网状结构才使自身具有 良好的柔软性和回弹性 各种助剂是聚氨酯泡沫塑料配方中必不可少的组分 它们对聚氨酯 泡沫塑料制品的理化性能产生重要的影响 到目前为止虽然许多学者 28 30 对聚氨酯泡沫塑料的部分工艺条件进行了研究 但国内企业以及科研 机构很少对聚氨酯泡沫塑料的泡孔结构进行系统的探讨 研究工作主要 集中在对传统生产工艺进行改进 对泡孔结构的控制研究还处于空白阶 段 王娜等的工作主要探讨了催化剂 水 扩链剂等对发泡速率和泡孔 结构的影响 河南理工大学万方科技学院毕业论文 16 1 8 2 温度对泡沫体性能的影响 异氰酸酯的三聚反应 对温度很敏感 温度过低 难以得到性能良 好的制品 另外 在施工过程中 是有热量损失的 提高催化剂用量和 原料温度是必要的 特别是冬季施工 对加热更重要 1 1 8 3 压力对泡沫体性能的影响 王松 31 等自制了可以加压发泡箱 利用变压发泡 实现了对聚氨酯 泡沫孔结构的控制 得到了气孔细致均匀的泡沫体 并探讨了变压发泡 工艺下恒压时间 压力大小对泡沫孔结构的影响 实验表明泡沫密度随着恒压时间增加而变大 常压下生成的泡沫孔 数少 孔径大 恒压 60s 泡沫中小孔比例大 但均一性较差 闭孔率高 恒压 80s 和 100s 所得泡沫均匀细密 恒压 80s 泡沫开孔率好 恒压 100s 开孔率反而下降 恒压 120s 以上 泡沫坍塌形成高密度的弹性体 压力一方面抑制了气泡的生长 一方面使体系中的打泡破裂 压力 大小的影响将通过这两方面表现出来 在相同恒压时间下 压力太小对 泡沫密度和泡沫开孔率没有显著影响 压力越大 泡孔数目越大 均匀 性越好 1 8 4 湿度对泡沫体性能的影响 韦兴文 32 等发现湿度对黏弹力学性能有显著的影响 随着湿度的增 加 RPUF 的储能模量减小 刚度下降 力学损耗因子值增加 蠕变柔 量增大 柔韧性增强 湿度对 RPUF 弯曲蠕变性能的影响具有类似于时 间 温度等效原理的等效关系 并给出了 60 50 RH 参考温湿度下 RPUF 的蠕变主曲线和平移因子 由于聚氨酯本身的亲水特性和泡孔结构的吸湿特性 RPUF的在不同 湿热环境下的形稳性 力学性能和长期贮存性能备受关注 国内外在 河南理工大学万方科技学院毕业论文 17 RPUF吸湿动力学方面已开展了很多研究工作 随着环境相对湿度的变化 RPUF材料的尺寸会发生可逆变化 相对湿度增大 材料尺寸增大 相对 湿度降低 材料尺寸减小RPUF的吸湿率随环境温湿度的增高而明显增大 但吸湿量对RPUF常温下的拉伸强度和压缩强度影响较小 不过 湿热老 化导致RPUF的10 定应变压缩应力和氨基甲酸酯指数不断下降 二者之 间具有显著的相关性 酯键水解是导致RPUF压缩性能下降的主要原因 这些研究工作为RPUF在湿热环境下的耐用性评价提供了基础数据 但含 湿量对RPUF黏弹力学性能影响的研究文献尚未见报道 本文以玻璃微珠 复合RPUF为对象 采用动态力学分析仪从实验方面研究湿度对RPUF黏 弹性能的影响 并对温度 湿度 时间相关性进行分析 结论 1 随着湿度的增加 硬质聚氨酯复合泡沫塑料 RPUF 的刚度下 降 储能模量变小 柔韧性增强 损耗因子值增加 蠕变柔量增大 且 增幅随湿度增加而增大 2 湿度对RPUF蠕变性能的影响具有类似于时 温等效原理的湿度 时间等效关系 并给出在60 50 RH参考温湿度下RPUF的湿度 时间 的蠕变柔量主曲线和湿度平移因子函数 3 通过湿度平移因子函数和参考湿度下蠕变柔量主曲线可以得到任 意湿度下的长时蠕变性能 可为评估RPUF在湿热环境下长期使用的形稳 性和力学性能提供途径 1 9 聚氨酯的改性研究 1 9 1 粉煤灰改性聚氨酯技术及其应用 付东升 33 等介绍了粉煤灰的碱液改性 酸液改性 表面活性剂改性 偶联剂改性技术 综述了粉煤灰改性聚氨酯材料的技术及应用进展 粉煤灰是一种大小不等 形状不规则的粒状体 主要由硅铝玻璃 微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒组成 我国燃烧用煤含灰分较高 所 河南理工大学万方科技学院毕业论文 18 以排出的粉煤灰量很大 大量的粉煤灰如不加以处理 会产生扬尘 污 染大气 对人体健康危害很大 排入河道水系会造成河流淤塞 污染水 质 并且粉煤灰渗水使地下水产生不同程度的污染 因此粉煤灰的处理 和利用问题已成为我国环境保护与再生资源开发领域的一个重要课题 但是目前粉煤灰的综合利用主要集中在建筑和道路工程等方面 且利用 率不到 40 而欧美国家的粉煤灰利用率已达到了 70 至 80 34 如何 加大粉煤灰的利用率 开发粉煤灰的其他应用途径尤其是高附加值的应 用已成为当务之急 聚氨酯材料具有物理和化学性能优异 弹性好 强度高 软硬可调 耐冲击 耐磨损 耐低温 无毒无污染 防震隔音 经久耐用 品种齐 全等优点而被广泛用做涂料 胶黏剂 建筑材料 铺筑材料等 无机粉 状填充物添加到聚氨酯体系中 不仅能有效降低成本 还可以使材料的 某些性能得到很好的改善和提高 粉煤灰填充改性聚氨酯材料既可以实 现粉煤粉煤灰是一种大小不等 形状不规则的粒状体 主要由硅铝玻璃 微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒组成 粉煤灰填充改性聚氨酯材料既可以实现粉煤灰的有效利用 又可以 降低聚氨酯材料的成本 成为近年来科研工作者研究的热点 粉煤灰改 性聚氨酯技术及应用领域粉煤灰经过表面改性后 与聚氨酯等聚合物分 子之间的相容性得到明显改善 一方面树脂与粉煤灰微珠间的界面张力 降低 另一方面加大了树脂分子间的距离 降低了聚合物分子间的范德 华力 所以当材料受到冲击时 裂纹与应力集中减少 使得破坏需要更 大的能量 同时 由于材料的韧性增加 使材料在冲击力下有微小变形 缓冲过程 能量被吸收 分散 减小了内部的微裂纹和应力集中 使缺 口冲击性能得到提高 尤其是经偶联剂处理后的粉煤灰填充到聚氨酯聚 合物中 两者几乎没有相的分离 结合得更紧密 能形成缠绕覆盖的近 似交联的链网状结构 聚氨酯材料的性能得到明显的改善 粉煤灰改性 聚氨酯材料的主要应用领域有以下几个方面 1 铺筑材料 河南理工大学万方科技学院毕业论文 19 聚氨酯铺筑材料因具有颜色鲜艳 物理和化学性能优异 软硬可调 耐冲击 耐磨损 耐低温 无毒无污染 防震隔音等优点而被广泛用于 各种运动场地的铺设 在目前使用的聚氨酯铺筑材料中 多为双组分 它们都是由聚氨酯树脂基料 粉状无机填料 催化剂及各种改性剂组成 常被用作粉状无机填充料的是滑石粉 高岭土 陶土 轻质或重质碳酸 钙等 这些粉状填充物的加入 不仅能有效降低综合成本 还可以使铺 筑材料的某些性能得到很好的改善和提高 陈乐培 35 等研究了粉煤灰填充双组分聚氨酯铺筑材料的制备工艺及 性能 甲组分制备方法为将聚醚多元醇与扩链剂 MOCA 混合 搅拌 升 温 当 MOCA 溶解后降温 加入催化剂 抗氧剂 增塑剂 粉煤灰及其 他助剂 搅拌混合 乙组分制备方法为将聚醚多元醇加入釜内 搅拌 升温至 120 真空脱水 1 5h 降温 加入甲苯二异氰酸酯 TDI 逐渐 升温至 75 保温 2h 当异氰酸酯基 NCO 质量分数达到理论值时 停 止加热 降温后出料 室温下将甲乙组分按比例混合 搅拌均匀后 倒 入涂有脱膜剂的模具中成型 室温熟化 7d 后进行性能测定 研究表明 随着粉煤灰用量的逐渐增加 固化体系硬度 拉伸强度 断裂伸长率 压缩复原率和回弹值均是先增加 当增加到一定值后又下降 而且当粉 煤灰用量超过 40 后 由于混合物黏度显著提高 甲乙组分混合搅拌时 裹夹大量空气 铺装层内气泡数量增多 使硬度 断裂伸长率下降明显 涂层的流平性能变差 因此粉煤灰用量以占聚氨酯树脂基料质量的 30 至 40 为宜 聚氨酯铺筑材料的拉伸强度 断裂伸长率 压缩复原率和 回弹值都随着粉煤灰粒径的减小而提高 但综合考虑成本和性能 选用 粒径小于 50 m 的粉煤灰完全能满足要求 采用上述工艺方法制备的粉煤灰改性聚氨酯材料在一些运动场地试 用两年 观察结果表明 老化及回弹性能良好 2 防水涂料聚氨酯 防水涂料是一种新型高档防水 防腐材料 能满足各种屋面防水工 程的要求 适合任何构造复杂的基层施工 特别适合于特殊结构的屋面 河南理工大学万方科技学院毕业论文 20 地下室和管道较多的厕浴间的防水 防渗 及化工厂地面和管道的防腐 也可用来制作人造草坪及弹性地面等 保证整个工程的防水防渗质量 它克服传统的沥青系列防水涂料和防水卷材的不足 具有整体防水效果 优异 防水层轻 强度高 弹性好 黏结力强 耐高低温 耐腐蚀 施 工简便 易于修补等优点 受到国内外防水界的青睐 冯冬然 36 等研究了粉煤灰加入量对双组分聚氨酯防水涂料涂膜性能 的影响 甲组分制备方法为按配方将聚醚二元醇 聚醚三元醇 TDI 80 加入反应器中 搅拌 在超声波作用下反应 7 至 8h 用二正丁胺法测定 NCO 质量分数达到理论值时 停止反应 出料 乙组分制备方法为将 混合的聚醚三元醇与 MOCA 作为扩链剂 加热溶解后降温 加入催化剂 增塑剂 粉煤灰等 在研钵中研磨均匀后 加入消泡剂消泡后出料 研 究表明 随着粉煤灰用量的增加 涂料弹性和硬度也逐渐增大 当粉煤 灰用量超过 80 后 混合物的黏度显著提高 甲乙组分混合搅拌困难 且涂层的流平性能变差 故粉煤灰用量以占聚氨酯树脂基料质量的 60 至 80 为宜 3 桥梁加固材料 粉煤灰填充聚氨酯可以作为桥梁加固的基体材料与增强纤维 钢筋复 合使用 复合材料具有比强度高 抗震性 耐候性好等显著特点 可以 在桥梁的关键部位代替钢筋 水泥混凝土使用 李永学 37 研究了粉煤灰改性聚氨酯 PUFA 作为桥梁加固材料的性能 粉煤灰填充量最高可达 60 固化的 PUFA 材料具有轻质高强的优点 材料的性能表征以 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 JTGE30 2005 作为依据 研究结果表明 PUFA1 4 体系的密度为 1 4t m3 约是混 凝土的一半 但其压缩强度为 62MPa 超过混凝土一倍以上 PUFA 材 料的抗弯拉强度均远远大于普通水泥混凝土 其中 密度为 1 4t m3的 PUFA 材料的抗弯拉强度为 23MPa 达到普通水泥混凝土的 10 倍 表现 出良好的轻质高强性能 4 建筑保温材料 河南理工大学万方科技学院毕业论文 21 建筑保温材料包括屋面保温 外墙外保温 外墙内保温 3 种形式 材料的保温性能是由其导热系数决定的 保温材料应具备轻质 疏松 多孔 保温效果好等特点 通常指标为密度低于 350kg m3 导热系数低 于 0 12W m K 聚氨酯泡沫保温材料是一种新型的绝热防腐高分子合 成材料 其泡孔结构由无数个微孔组成 这些微孔互不相通 因此 其 导热系数及密度低 强度高 吸水性小 绝热 绝缘 化学稳定性好 作为一种绝热材料 广泛用于石油 化工 运输 建筑 日常生活等领 域 杨飞华 38 以聚氨酯泡沫粉料为基料 以粉煤灰 珍珠岩 玻璃棉为 填料 水玻璃 甲基纤维素为黏结剂 制备了粉煤灰填充聚氨酯复合材 料保温板 测试结果表明 该保温板具有良好的保温性能和力学性能 导热系数低于 0 062W m K 密度低于 250kg m3 压缩强度超过 0 2MPa 拉伸强度超过 0 1MPa 5 矿井充填材料 矿井采空区回填是一项世界性难题 长期以来 国内外主要采用的 技术包括干式充填 水砂充填以及胶结充填 3 种方法 胶结充填采矿法 一般是以固体粉料 如碎石 河砂或尾砂等为骨料 与高分子材料 水 泥或石灰类胶结材料经拌合形成浆体或膏体 再以管道泵输送或重力自 流方式送到充填区的采矿方法 有机 无机混合体系充填材料是当前研究 的热点之一 可发泡的有机高分子材料具有轻质 高强度 低成本等优 点 将其与混凝土复合 添加矸石粉 粉煤灰等填料 可以获得廉价 高强度的矿井回填材料 粉煤灰的 pH 值通常为 7 至 12 呈碱性 能帮 助中和矿坑或开挖区里的酸 美国一家预拌混凝土生产商 39 提供了一种 用于回填需要的流态低强度材料 该材料能直接从车上泵送 用来填筑 不规则空间 也可以用来填筑废弃矿道以防坍塌和地面沉降 粉煤灰经过表面改性技术处理后 可以有效地填充到聚氨酯高分子 材料中 一方面可以改善聚合物材料的性能 另一方面可以降低生产成 本 并实现粉煤灰的有效利用 给社会带来了巨大的经济效益 但是由 河南理工大学万方科技学院毕业论文 22 于粉煤灰本身具有颗粒形状不规则 表面活性低等缺陷 限制了其在聚 氨酯材料中的掺入量 因此粉煤灰的改性方法应是当前研究的重点 今后可从以下几个方面开展深入研究 并不断拓展粉煤灰改性聚氨 酯材料的应用领域 1 开发新型的粉煤灰表面改性剂 如选择两种或两种以上的金属有 机酸酯类偶联剂进行复配 取代有机硅烷偶联剂 达到降低成本 提高 表面处理效果的目的 2 粉煤灰颗粒粒径越小 表面越粗糙 与聚氨酯分子结合得越紧密 粉煤灰的填充物理性能越好 因此可以设法减小粉煤灰颗粒粒径 增大 其表面粗糙度 进而提高粉煤灰的填充效果 3 粉煤灰填充改性聚氨酯材料具有广阔的应用前景 通过与其他高 分子聚合物共混改性可进一步改善材料的力学性能和耐候性能 1 9 2 聚氨酯改性研究进展 周秋明等 40 利用高压喷灌机开展了长玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料 RPUF 的成型技术研究 结果表明RPUF的弯曲模量随着玻纤用量的增 加而增大 密度为0 75g cm3的RPUF的弯曲强度随玻纤用量的增加而减小 密度为0 95g cm3的RPUF的弯曲强度随玻纤用量的增加而增大 当玻纤质 量分数大于40 时 弯曲强度开始下降 在载荷垂直于玻纤的分布方向 RPUF的压缩模量随着玻纤用量的增加先增大后减小 在载荷平行于玻纤 分布方向 压缩模量随着玻纤用量的增加而增大 RPUF的压缩强度随着 玻纤用量的增加而减小 RPUF的压缩强度和压缩模量在载荷平行于玻纤 分布方向明显高于载荷垂直于玻纤分布方向 随着玻纤用量和长度的增加 RPUF的冲击强度均明显提高 近年来 使用增强剂对RPUF增强的研究已成为一大热点 增强剂有 无机粒状填料和增强纤维等 前者主要是SiO2粒子 碳酸钙和中空玻璃 微珠等 41 43 后者为玻纤 有机纤维及碳纤维等 44 51 长纤维增强反应 河南理工大学万方科技学院毕业论文 23 注射成型技术 LFI 是随着成型设备和技术的进步近年才发展起来的一种 成型技术 它是将连续玻纤经切碎机切成一定的长度 然后进入混料腔 中与聚氨酯反应料液混合 接着离开混合头注入模腔的成型过程 LFI工 艺特点是 玻纤的用量和长度可调 质量分数可达50 以上 长度范围为 12 5至100mm 代仕梅等 52 为提高聚氨酯发泡材料的耐水性能 在原料中添加 氨 丙基三乙氧基硅烷 KH 550 采用TG SEM FTIR分析等研究KH 550 添加量对聚氨酯发泡材料耐水性能的影响 结