聚氨酯合成革激光微孔化处理的研究

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1、分类号学号M201170736学校代码10487密级硕士学位论文聚氨酯合成革激光微孔化处理的研究学位申请人：吴宇学科专业：材料学指导教师：王爱华副教授答辩日期：2014年1月5日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfilmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyofLaser-drilledMicro-holeArraysonPolyurethaneSyntheticLeatherCandidate:WuYuMajor:MaterialsScienceSupervisor:Asso

2、ciateProf.WangAihuaHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有

3、权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要由于聚氨酯合成革具有优异机械强度，因此可以被用作天然皮革的理想替代品。但是聚氨酯合成革的透水汽性较差，大大地降低了穿着的舒适程度。因此，提高聚氨酯合成革的透水汽性有着十分重要的意义。本课题分别使用了光纤激光器（波

4、长1064nm），绿光激光器（波长532nm）和紫外激光器（波长355nm）三种不同波长的激光器对聚氨酯合成革进行微孔化处理。通过激光的作用，在聚氨酯合成革上加工出微孔阵列以达到提高其透水汽性的目的。并分别研究了不同波长激光所打出微孔的形貌、经过激光微孔化处理后聚氨酯合成革的透水汽性以及力学性能。在相近的脉冲能量下，波长为1064nm的光纤激光器打出的微孔直径最大、深度最小且圆度最差。波长为355nm的紫外激光器打出的微孔直径最小、深度最大且圆度最好。同时，激光脉冲能量的增加也会导致微孔直径的增加以及圆度的改善。此外，激光微孔化处理可以显著提高聚氨酯合成革的透水汽性。使用波长为355

5、nm2的紫外激光在脉冲能量为0.26mJ时打出的微孔密度为40000个/cm的试样具有最好的透水汽性。其透水汽性与未经激光微孔化处理之前相比提高了53.8%，已经与天然皮革的透水汽性十分接近。激光微孔化处理会导致聚氨酯合成革的抗张强度以及撕裂力出现下降。使用波长为1064nm的光纤激光器在脉冲能量为0.8mJ时打出的2微孔密度为20000个/cm的试样抗张强度最小，与未经微孔化处理之前相比抗张强度减小了17.1%。使用波长为355nm的紫外激光器在脉冲能量为0.26mJ时打出的2微孔密度为40000个/cm的试样的撕裂力最小，与未经微孔化处理之前相比抗张强度减小了10.7%。但是其抗

6、张强度与撕裂力仍然大于天然皮革的抗张强度和撕裂力。关键词：聚氨酯合成革；激光微孔化；透水汽性；力学性能I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractPolyurethane(PU)syntheticleathercanbeusedassubstitutefornaturalleather,duetoitsexcellentmechanicalproperties.However,PUsyntheticleatherexhibitslowwatervaporpermeability(WVP),whichlimitsitsfurtherapplication.Inthisway,it

7、isofgreatimportancetoimprovetheWVPofPUsyntheticleather.Inthisstudy,threekindsoflasersat1064,532and355nmwavelengthsrespectivelywereadoptedtoconstructmicro-holearraysonPUsyntheticleathertoimprovetheWVPofPUsyntheticleather.Themorphol