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环氧树脂/聚氯乙烯改性硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

张文博  
【摘要】:通过设计正交试验,分析了不同组分对泡沫塑料不同性能的影响程度,得到了制备不同性能的硬质聚氨酯泡沫塑料的配方,测试分析后进一步验证了正交试验结果的正确性,建立了后续实验的基础配方。 制备了环己烷、水为共发泡剂的聚氨酯/环氧树脂/聚乙二醇-20000为主体成分的硬质泡沫。研究了聚乙二醇-20000、环氧树脂E-51、环己烷对硬质泡沫表观密度、压缩强度、冲击强度、热性能的影响。随着聚乙二醇-20000的加入,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均呈现先增大后减小的趋势,在聚乙二醇-20000含量为30份时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较佳水平。环氧树脂E-51的加入不仅能够提高泡沫材料的热分解温度,而且在含量为15~20份时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较高水平。泡沫材料的压缩强度、冲击强度在环己烷/水为10/1时达到最大。 对用聚氯乙烯改性的聚氨酯泡沫塑料进行了研究,分析了聚氯乙烯不同加入方式对聚氨酯泡沫塑料性能的影响,当用增塑剂处理的聚氯乙烯加入到反应体系后,制备的泡沫塑料的性能较好。对聚氯乙烯添加量对泡沫塑料性能的影响进行了研究,当聚氯乙烯的含量为20份时,泡沫塑料的力学性能较好。 对用聚氯乙烯增强的仿木聚氨酯材料进行了初步研究,当搅拌速率从200r·min~(-1)提高到2600r·min~(-1)后,泡沫材料的密度约从60kg·m-3到90kg·m-3,压缩强度和冲击强度分别从约0.55Mpa到0.90Mpa,0.6kJ·m~(-2)到1.2kJ·m~(-2),同时泡沫塑料的热尺寸稳定性有了很大提高。对加入环氧树脂的仿木聚氨酯材料进行了研究,环氧树脂的加入对泡沫塑料的生长成型有利,泡沫塑料密度较之前变小,相对应的力学性能下降,但环氧树脂的加入较纯聚氨酯泡沫塑料的力学性能有增强作用。制备了较大密度的仿木聚氨酯材料,密度较之前聚氨酯泡沫塑料提高了约一倍,力学性能提高约二倍左右。 采用扫描电镜、电子显微镜、热失重分析、力学性能分析、热形变量分析等对不同发泡配方组成的泡沫塑料进行了表征。


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