【碩士】全水發(fā)泡聚氨酯泡沫的制備及納米改性的研究

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　　【碩士】全水發(fā)泡聚氨酯泡沫的制備及納米改性的研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　聚氨酯泡沫是聚氨酯合成材料的主要品種之一，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料具有相對(duì)密度小，比強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率低及易與其它部件聯(lián)接和復(fù)合成型簡便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在絕熱保溫材料和結(jié)構(gòu)部件材料領(lǐng)域。　　眾所周知，傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫一般是以氯氟烴化合物(CFCs)為發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡的，CFCs類發(fā)泡劑因其其對(duì)大氣臭氧層具有破壞作用，現(xiàn)逐漸被禁止使用。人們做了大量的工作，力圖開發(fā)出新型綠色無氟聚醚及其發(fā)泡工藝路線。目前，以水為發(fā)泡劑的工藝生產(chǎn)路線由于操作簡單，對(duì)環(huán)境無任何污染而倍受人們青睞?！　? 本文對(duì)CFC一11發(fā)泡替代技術(shù)中全水發(fā)泡技術(shù)路線進(jìn)行了分析，指出水作為發(fā)泡劑存在的優(yōu)點(diǎn)與不足。著重闡述了全水發(fā)泡中幾種主要因素，如水的用量以及異氰酸酯指數(shù)對(duì)泡沫性能的影響?！　? 近年來，以納米Si02為基礎(chǔ)的有機(jī)一無機(jī)納米復(fù)合材料得到了廣泛的研究，因?yàn)檫@種材料把聚合物的柔順性、可延性等與納米Si02的熱穩(wěn)定性、高強(qiáng)度、高硬度等性能綜合起來。它特殊的微觀結(jié)構(gòu)使這種材料具有特殊的甚至是新的性能?！　? 本文通過納米粒子的填充，改變聚氨酯硬質(zhì)泡沫的性能，探索更有利的發(fā)泡工藝條件和配方生產(chǎn)聚氨酯硬質(zhì)泡沫制品。傳統(tǒng)的聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料容易產(chǎn)生形變，強(qiáng)度和韌度都不太高。通過納米Si02的填充可以提高其力學(xué)性能，增大其強(qiáng)度，使聚氨酯硬泡能更廣泛的適用于各行各業(yè)。在我們的研究中，我們先在以聚醚多元醇為油相的W／O型微乳液中合成納米Si02，然后用這種帶有納米Si02的聚醚多元醇與TDI反應(yīng)，以其中殘留的水作為發(fā)泡劑，并采用一種新的工藝來制備聚氨酯硬質(zhì)泡沫(PUF)?！　? 實(shí)驗(yàn)表明，這種新的制備工藝能很好的解決了泡沫的燒芯、塌陷和收縮等問題。我們研究了工藝條件如攪拌時(shí)間、pH值和TEOS用量等對(duì)微乳液的配制和納米Si02的合成的影響，以及TDI指數(shù)、微乳液中殘留的水量、攪拌和催化劑用量等對(duì)聚氨酯硬質(zhì)泡沫制備的影響?！　『铣傻木郯滨ビ操|(zhì)泡沫樣品的性能通過FTIR、DSC和萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試。從FTIR譜圖中可以看出，PUF樣品中除了含有氨基甲酸酯基團(tuán)外，還含有大量的聚脲和胺類化合物。拉伸試驗(yàn)的結(jié)果表明用這種方法制得的PUF的拉伸強(qiáng)度得到大幅度的提高，在納米Si02含量為O～2％時(shí)，拉伸強(qiáng)度隨著納米Si02含量的增大而增大，而且增大的幅度比用共混法制得的PUF的要大得多。熱分析的結(jié)果表明，所制得的納米Si02含量為2％的PuF的分解溫度為360℃，比不含納米Si02的PUF(300℃)的要高60℃。　　

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