增强聚氨酯泡沫塑料的研究

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1、叫川人学倾

2、‘学位论文增强聚氨酯泡沫塑料的研究材料加工工程专业研究生：朱海静指导教师：杨鸣波教授摘要聚氨酯泡沫塑料是以异氰酸酯和聚醚(或聚酯)多元醇为主要成份，经特殊发泡工艺制作而成的泡沫材料，具有质量轻、隔热、吸音、防震等优良性能。但由于其力学强度较低，在许多特殊的工作条件下达不到使用要求，不能作为结构材料使用，所以对聚氨酯泡沫塑料增强的研究一直是一项重要的研究工作。国内外对玻璃纤维增强的聚氨酯泡沫塑料研究较多，特别是对它的增强机理，它对力学性能的影响都做了较为系统的研究，目前关于聚氨酯泡沫塑料的增强也引进了一些

3、其他填料诸如中空玻璃微珠、纳米CaC03等，但是对填料在聚氨酯泡沫塑料中分散缺乏系统的研究。鉴于国内外对填料的分散性、RPUF泡孔结构和力学性能研究现状，本论文先通过不同的手段对增强材料进行分散，考察它们的分散效果。在填料分散基础上对增强RPUF材料制备的配方和工艺进行优化；将制得的RPUF试样进行力学性能分析，从而探讨不同填料增强聚氨酯泡沫塑料的破坏机理。对试样各个压缩形变阶段进行电镜扫描(SEM)分析，考察不同填料对泡孔结构的影响，从而提出他们的增强机理。所得到的主要结果如下：1．通过行星搅拌器强烈剪切、超声波

4、震荡的方法对填料进行分散，增强聚氯酯泡沫塑料研究结果发现玻璃纤维增强体系由于粘度较高，更适合通过行星搅拌器的强烈剪切来分散；而玻璃微珠增强体系则更适合用超声波震荡来分散。2．考虑到配方中各因素对聚氨酯泡沫塑料的结构和性能的影响，对配方和加工参数进行了研究，将各种比例的配方进行了比较，优化了材料的最佳配方和加工参数，最后制备了玻纤、玻璃微珠等多种填料的RPUF材料。3．研究了3mm玻纤的含量和表面处理对增强效果的影响。结果表明随着玻纤含量的增加，压缩强度增大，但玻纤含量超过一定范围后，增强效果反而降低。经过表面处理的

5、玻纤增强作用明显的高于未经表面处理的玻纤，并从微观结构上探讨了表面处理影响的机理。4．从泡孔结构上研究了不同填料的对聚氨酯泡沫体系压缩行为的影响，发现玻纤和玻璃微珠增强两种材料其压缩过程泡孔的破坏完全不同，分析了这种现象的原因。关键词：硬质聚氨酯泡沫塑料，增强，压缩强度，泡子L结构，分散pq川人学坝I+学位论文StudyonReinforeedPolvurethaneFoamMajor：thematerialprocessingengineeringPostgraduate：HaijingZhuSupervisor

6、：Prof．MingboYangAbstractPolyurethanefoamisatypeoffoammaterialswithisocyanateandpolyether(orpolyester)polyolasprincipalcomponents，processedviaspecialfoamingtechnics，whichpossessestheexcellentpropertiesoflightweight，heatinsulation，soundabsorptionandshockproofetc

7、．It，however'fallshortoftheneedsforusingundermanyspecialoperatingconditions，forinstance，employingasstructuralmaterialsbecauseofitsinferiormechanicalstrength．Asaresult，muchattentionhasfocusedonthestudyofreinforcedPUfoamplasticsallalong．Manyeffortshavebeenputinto

8、thefiberreinforcedPUfoam，especiallyinvestigationsystematicallyonthereinforcingmechanismandtheeffectonitsmechanicalpropertiesathomeandabroad．Presently，otherfillerssuchasglassbeads，nano·CaC03etc．havealsobeenintroducedtoPUfoamsystems，buttherestilllackofsystematic

9、allyresearchonthedispersionoffillersinPUfoammatrix．Thisstudyfirstlydispersesreinforcedmaterialsbydifferentmeansandreviewstheirdisperseeffect．Onthebasisofwelldispersing，optimization