填充型聚氨酯弹性体的合成及性能研究

以聚醚N210、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)为原料,MOCA为扩链剂,分别添加无机填料(石英粉、玻璃粉、煤沥青)和有机填料(环氧树脂、聚酰亚胺、羟基氯醋)合成填充型聚氨酯弹性体,考察了不同填料与不同添加量对聚氨酯弹性体的黏度、力学性能、热性能的影响。结果表明:填料的加入可在一定程度上提高体系的热稳定性;添加质量分数5%的环氧树脂所合成的聚氨酯弹性体,其力学性能提高最为明显。     

KH-550对硬质聚氨酯发泡材料耐水性能的影响

为提高聚氨酯发泡材料的耐水性能,在原料中添加γ-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。结果表明,加入KH-550的硬质聚氨酯泡沫的吸水率明显降低;KH-550可降低聚氨酯发泡材料泡核成形时的表面张力并促进发泡,当其添加量为5%时,泡孔形貌较好,材料表面疏水能力强;KH-550在泡沫内部参与化学反应,从键合角度提高了基体的抗水能力。     

甲基丙烯酸甲酯与水性聚氨酯的共聚反应

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)与水性聚氨酯乳液共聚制备聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)复合乳液,研究了MMA添加量对PUA复合乳液的制备及涂膜性能的影响,并应用傅立叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱测定反应产物的结构和相对分子质量．研究发现随MMA添加量增大,PUA复合乳液平均粒径增大,粘度减小,PUA树脂的相对分子质量增大,涂膜光泽度下降,机械性能变好,涂膜耐水、耐乙醇性增加．合适的MMA添加量为体系总固体质量的20％～30％．     

玻璃纤维增强树脂磨具复合材料的制备及性能研究

通过添加适量的玻璃纤维制备树脂磨具,研究了玻璃纤维添加量对树脂磨具复合材料性能的影响.结果表明,利用适量的玻璃纤维取代氧化物填料,可以明显地改善树脂磨具的力学性能.与未添加玻璃纤维的树脂磨具复合材料相比,玻璃纤维增强树脂模具复合材料的最佳弯曲强度和洛氏硬度值分别提高128.9%和143.1%.     

医用聚氨酯泡沫敷料的研究及配方优化

利用聚乙二醇(PEG)与甲苯二异氰酸酯(TDI)在适当条件的交联来制得聚氨酯泡沫材料,同时研究了PEG和TDI添加比例的改变以及催化剂添加量的改变对材料性能的影响,筛选出了优化的原料配方,并对该材料进行了相关表征.结果表明,最终制备的聚氨酯海绵材料具有良好的吸液性、透气性以及凝血性能,可作为满足普通家庭日常生活需求的医用敷料,值得进一步的研发.     

交联粘土对硬质聚氨酯泡沫燃烧性能的影响

采用三种交联黏土分别与膨胀阻燃剂复配对硬质聚氨酯泡沫(RPUF)进行阻燃处理,利用氧指数测定仪和锥形量热仪研究了交联黏土对RPUF阻燃性能的影响,通过热重分析仪研究阻燃RPUF材料的热稳定性及残炭量。分析结果表明,少量交联黏土的添加可以显著提高阻燃RPUF材料的极限氧指数(LOI),热稳定性和残炭量,并且可以降低材料的热释放总量,CO、CO_2气体的排放以及产烟速率。     

OBSH发泡剂对水性聚氨酯的发泡性能研究

采用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇(PEBA-2000)为原料制备了水性聚氨酯,研究了4,4’-氧代双苯磺酰肼(OBSH)发泡剂对水性聚氨酯发泡性能的影响。通过差示扫描量热仪(DSC),研究了水性聚氨酯和OBSH的熔融温度和分解温度;通过透气性测试仪、透水汽性测试仪以及万能试验机,研究了OBSH发泡后的水性聚氨酯发泡图层的透气透湿性、厚度和密度以及剥离强度等性能,研究结果显示,OBSH添加量为乳液重量的2%时,水性聚氨酯发泡涂层的发泡倍率为1.83,渗透系数为7 500×10-10cm3·cm/cm2·S·cm Hg,透水汽量为290 mg·cm-2·24h-1,剥离强度为2.26 Kg/3 cm。     

玻璃纤维湿法非织造墙纸的涂层工艺研究

为了改善玻璃纤维湿法非织造墙纸基材的强力、耐磨性,以水性聚氨酯为涂层剂,采用湿法涂层工艺对玻璃纤维薄毡进行涂层处理.通过正交试验得出最佳的涂层工艺为:涂层剂浓度45%,浸渍时间30s,烘燥温度90℃.对涂层后的玻璃纤维湿法非织造墙纸进行测试,结果表明,涂层后玻璃纤维湿法非织造墙纸的拉伸强力、耐磨性、染色性显著提高,避免了玻璃纤维粉尘的掉落,且其平滑度、阻燃性都达到了墙纸标准.     

聚氨酯/ACR复合材料的制备及表征

以表面功能化的聚丙烯酸酯类复合微球(ACR)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、扩链剂(MOCA)为原料,采用预聚法制备出聚氨酯/核壳高分子微球(PU/ACR)新型复合材料。结果表明,当复合微球的添加量(质量分数)为2%~4%时,PU/ACR复合材料的综合力学性能最好;DSC分析表明,该复合微球的加入影响了聚氨酯的微相分离。     

家具用木粉改性聚氨酯仿木材料性能的研究

通过对家具用木粉改性聚氨酯仿木材料的密度、压缩强度、弯曲强度、表面硬度和阻燃等性能的测试,分析了木粉添加量、木粉粒度、材料密度等对聚氨酯仿木材料力学性能的影响。结果表明：随着木粉添加量的增加或木粉粒径的减小,聚氨酯泡沫材料的压缩强度有所提高,而弯曲强度和表面硬度却有所下降;随着聚氨酯泡沫材料密度的增大,其压缩强度、弯曲强度和表面硬度都近乎线性增加;随着复合阻燃剂用量的增加,泡沫材料的氧指数也线性增加。     

界面处理和冷却条件对玻璃纤维与聚丙烯界面结合的影响 I.不同界面处理对界面剪切强度的影响

通过测定,得出马来酸酐改性聚丙烯（ＭＰＰ）是提高玻璃纤维与聚丙烯树脂界面剪切强度的关键因素,而偶联剂的变化对体系界面剪切强度的影响较少,用仪器分析证实了酸酐基团与玻璃纤维表面发生化学反应的实质,以及当界面存在改性聚丙烯时,应选择Ａ－１７４ＴＭ硅烷偶联剂处理增强聚丙烯的玻璃纤维,而不是传统的Ａ－１１００ＴＭ硅烷偶联剂。     

高浓度纤维悬浮体系中纤维取向的模拟及测定

本文研究了高浓度纤维悬浮体系中纤维的取向状态，采用Ｄｏｉ－Ｄｏｒａｉｓｗａｍｙ流变模型，运用纤维跟踪技术计算取向张量，由取向椭圆表征纤维的取向状态．提出了用于测定短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中纤维取向的快速、简便的方法，并用该法测定了挤出成型的复合材料中纤维的取向分布．预测结果与实验数据基本相符．     

空气等离子体炬改性连续玻纤束的工艺研究

玻璃纤维表面光滑且呈化学惰性，聚丙烯缺少极性官能团，导致玻璃纤维与聚丙烯之间的界面润湿性能较差。为了提升玻璃纤维增强聚丙烯（GFRP）复合材料的界面结合性能，设计并搭建了空气等离子体炬处理装置，通过该装置在连续玻璃纤维束表面沉积SiO_x纳米颗粒，并测定了改性玻璃纤维的润湿性能和GFRP复合材料的界面剪切强度；采用响应曲面法（RSM）分析了喷嘴与纤维间的距离、载气流量、处理时间对玻璃纤维润湿性能的影响，并对这些工艺参数进行了优化。结果表明：当处理距离为20 mm、载气流量为1.5 L/min、处理时间为6 s时，与对照组相比，改性后的玻璃纤维与聚丙烯的接触角降低了49.8%，GFRP复合材料的界面剪切强度提高了94.7%；载气流量对玻璃纤维润湿性能的影响程度最大，处理时间次之，处理距离的影响最小。优化后的工艺参数为：喷嘴与纤维间的距离为18 mm，载气流量为1.7 L/min，处理时间为7 s。在此工艺条件下制备了空气等离子体炬改性的玻璃纤维，实测的接触角（24.6°）与预测值（25.0°）之间的偏差仅为1.6%。     

空气等离子体炬改性连续玻纤束的工艺研究

玻璃纤维表面光滑且呈化学惰性，聚丙烯缺少极性官能团，导致玻璃纤维与聚丙烯之间的界面润湿性能较差。为了提升玻璃纤维增强聚丙烯（GFRP）复合材料的界面结合性能，设计并搭建了空气等离子体炬处理装置，通过该装置在连续玻璃纤维束表面沉积SiO_x纳米颗粒，并测定了改性玻璃纤维的润湿性能和GFRP复合材料的界面剪切强度；采用响应曲面法（RSM）分析了喷嘴与纤维间的距离、载气流量、处理时间对玻璃纤维润湿性能的影响，并对这些工艺参数进行了优化。结果表明：当处理距离为20 mm、载气流量为1.5 L/min、处理时间为6 s时，与对照组相比，改性后的玻璃纤维与聚丙烯的接触角降低了49.8%，GFRP复合材料的界面剪切强度提高了94.7%；载气流量对玻璃纤维润湿性能的影响程度最大，处理时间次之，处理距离的影响最小。优化后的工艺参数为：喷嘴与纤维间的距离为18 mm，载气流量为1.7 L/min，处理时间为7 s。在此工艺条件下制备了空气等离子体炬改性的玻璃纤维，实测的接触角（24.6°）与预测值（25.0°）之间的偏差仅为1.6%。     

制备长玻纤增强聚丙烯复合材料的熔融浸渍过程分析

以玻璃纤维/聚丙烯为研究对象,建立热塑性熔融树脂浸渍纤维的理论模型,模型表征在实验过程中不同加工工艺条件、熔体黏度以及纤维结构对树脂完全浸渍纤维束所需时间的影响,同时探讨了相关机理。树脂浸渍纤维的程度通过所制试样的层间剪切强度来表征,并通过扫描电镜对预浸带界面进行研究,结果表明：纤维束在浸渍机头中的停留时间、浸渍机头的温度、纤维束展宽以及选择不同的树脂基体,均将影响树脂与纤维两相间的界面结合,并最终影响材料的力学性能;树脂基体中添加相容剂马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）在玻璃纤维和树脂基体两相间能够起到交联作用,明显提高两相间的界面结合强度,使得复合材料的力学性能优于未添加PP-g-MAH的试样,但在基体中添加过多的PP-g-MAH,试样的力学性能则表现出下降的趋势。     

纳米SiO2修饰玻纤表面对玻纤/聚丙烯复合材料界面性能的影响

借助纳米颗粒的高比表面积特性,将纳米二氧化硅通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面,制备玻璃纤维/聚丙烯（PP）热塑复合材料。通过SEM表征纳米二氧化硅在玻璃纤维表面的分布形态,结果表明纳米颗粒在纤维表面分散良好;通过界面剪切强度测试（IFSS）和界面断裂韧性测试（G_ⅡC）表征复合材料界面的静态力学性能,结果显示材料的界面剪切强度与界面断裂韧性同时获得了较大的提升;动态热机械分析测试（DMA）的结果表明复合材料在动态测试下的综合界面结合性能均得到较大的提升。     

碱环境下拉挤型玻璃纤维聚氨酯螺柱性能的试验研究

为研究拉挤型玻璃纤维聚氨酯螺柱在碱环境下的相关性能，对直径12 mm的拉挤型玻璃纤维聚氨酯螺柱与M12型普通钢制螺栓在pH=13的氢氧化钠溶液环境下进行试验对比，并与常规环境下的性能进行比较，得出如下结论:(1)在常规环境下和1 000 h的pH=13碱环境浸泡下，拉挤型玻璃纤维螺柱和普通钢制螺栓的抗剪承载力基本不变，且拉挤型玻璃纤维螺柱的抗剪承载力约为普通钢制螺栓抗剪承载力的70%~80%；(2)拉挤型玻璃纤维螺柱破坏为脆性破坏，破坏前会听到“丝丝”响声，试件内纤维逐渐被剪断，最终试件由于抗剪承载力不足被破坏；(3)碱环境对拉挤型玻璃纤维螺柱的影响较大，其腐蚀程度随浸泡时间的延长而不断增大，螺柱表面逐渐有纤维颗粒掉落，螺纹部分甚至出现缺口，导致安装时无法施加预紧扭矩而不适合继续使用。     

玻璃纤维增强聚丙烯结晶动力学研究

通过DSC方法研究了玻璃纤维增强聚丙烯复合体系的结晶行为,探讨了体系等温及非等温结晶动力学,采用Mandelkern方法和Jeziorny方法对体系的非等温结晶动力学进行了处理。结果表明：玻璃纤维的引入改变了聚丙烯的结晶温度和结晶度,对聚丙烯的结晶有成核作用,短玻璃纤维的成核作用强于玻璃纤维毡;聚丙烯及玻璃纤维增强聚丙烯的等温结晶在相当大的结晶范围内符合Avrami方程;由Jeziorny方法得出的单位冷却速率非等温结晶能力参数Gc不随冷却速率的改变而变化,能较好地反映结晶过程,可用该方法材料结晶动力学进行计算。     

玻璃纤维增强热塑性塑料的发展概述

介绍了短纤维增强热塑性塑料、玻璃纤维与热塑性塑料复合纤维、长纤维增强热塑性塑料和热塑性拉挤复合玻璃纤维增强塑料的制备与应用及发展前景。     

纳米二氧化硅修饰玻纤表面对玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响

基于纳米颗粒比表面积高的特性，将超声震荡分散后的纳米SiO₂通过化学接枝方法修饰玻璃纤维表面制备玻璃纤维/聚丙烯热塑性复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）表征纳米SiO₂在玻纤表面的分布状态及其与纤维树脂的结合情况，结果表明纳米颗粒在纤维表面分布状况良好，纤维与树脂能较为紧密地结合。通过动、静态力学测试表征复合材料的界面结合情况及整体力学性能，结果表明复合材料在动态热机械分析（DMA）测试下具备良好的综合界面性能；与空白组对比，复合材料的层间剪切强度最高提升约86%，拉伸强度最高提升约300%，弯曲强度最高提升约94%。