聚氨酯UP樹脂互穿網絡硬質泡沫塑料的研究

  在某些領域中,特別需要輕質、耐壓的復合材料。在這一類材料中,硬質泡沫塑料以其特有的結構,能部分滿足上述要求,得到了廣泛應用。為了提高硬質泡沫塑料的物理機械性能,一大批強型泡沫塑料相繼出現,強的途徑也是多種多樣,如改變聚合物基體結構,加助劑,加填料,改變泡體結構等。常見的是加填料,包括各種高性能纖維狀填料和空心球狀填料,利用復合材料特有的復合強效應提高其機械性能。近年來,一種新的基于改變聚合物基體結構來提高泡沫性能的方法也引起人們的注意,這就是IPN互穿網絡技術。該項技術的特點在于兩種或兩種以上交聯聚合物相互貫穿形成交織聚合物網絡,該網絡不但可發揮各自組分的優點,而且在一定條件下,還能具有超出各單獨組分的獨特性能,這種情況具有重要的實際意義。本文還采用短切玻璃纖維對該網絡進行強,并考察了玻璃纖維加入量的多少對硬質泡沫塑料力學性能的影響,迅速倒入己涂好脫模劑的模具中,鎖緊模具。固化成型,經固化處理后,得到試樣。
  測試設備及方法測試設備:分析天平,模具,WE-10型萬能材料試驗機等。
  測試方法:有關測試均按相應標準進行。
  2、結果與討論
  2.1、材料的制備工藝及影響因素討論在制備聚氨酯硬質泡沫的過程中,需要有合適的發泡速率,以保證足夠的充模能力。在模具鎖模的反作用下使定量物料能迅速充滿模腔,獲得所需制品。一般合適的發泡速率為2倍~8倍,模內大壓力為0.2MPa。
  2.2、本實驗通過調節加入水的量來控制發泡速率。另外,不飽和聚酯樹脂交聯固化用引發劑,促進劑用量的控制也很重要。為了獲得較為理想的互穿網絡和泡體結構,需要不飽和聚酯樹脂的固化速率、聚氨酯的固化速率和氣體生成速率三者較好的配合,而后兩者可以由組合聚醚中的催化劑來協調,因此,選擇合適的引發劑,促進劑用量就十分重要。本實驗引發劑選用過氧化環己酮,促進劑選用環烷酸鈷,用量分別為191樹脂用量的4%和1%,考慮到氣候原因,及聚氨酯和191樹脂自身固化放熱,若固化過快放熱集中,大量熱量不易放出,容易造成燒芯"現象。綜合種種因素,上述用量是比較合適的,而實驗也證明了這點。而且,還有觀點認為,對于SIN(同步互穿網絡)而言,兩種組分依次達到凝膠點的產物性能比同時凝膠的要好得多
  2.3、引發劑水促進劑由可見,總體而言,壓縮強度是隨著密度的加而單調加,可見依靠加密度來提高硬質泡沫材料的壓縮強度,效果非常明顯。玻璃纖維含量與泡沫材料壓縮強度的關系見(UP樹脂含量10%,密度玻璃纖維含量與泡沫材料壓縮強度的關系由可見,在UP樹脂含量和泡材料密度一定的情況下,泡材料的壓縮強度隨玻璃纖維含量的增加而提高。在玻璃纖維含量為5%時,泡材料的壓縮強度達到大值,由于玻璃纖維含量大于5%時分散較困難,故玻璃纖維的添加量受到一定限制。
  3、結論
  191不飽和聚酯樹脂加入聚氨酯泡沫體系中能顯著提高其壓縮強度,隨著UP樹脂加入量的提高,抗壓強度呈非線性單調上升;PU/UP泡沫塑料的抗壓強由可見,在相同密度下,加入UP樹脂可使泡短切玻璃纖維對該體系有良好的強效果,在纖維含量為5%左右為明顯。
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