水对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响研究.pdf

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1、18工程塑料应用2011年，第39卷，第1期水对硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响研究术韩海军丁雪佳张丽娟张德强褚文娟袁圆(北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京100029)摘要采用一步法合成了硬质聚氨酯泡沫塑料(PUF—R)，考察了水的用量对PUF．R的表观芯密度、导热系数、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度等性能影响，并利用扫描电子显微镜观察了泡孔形态。结果表明，随着水用量的增加，RPUF的密度、导热系数、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度逐渐降低，储能模量随之下降，而泡孔直径则逐渐增大。关键词

2、硬质聚氨酯泡沫塑料发泡剂力学性能流变性能硬质聚氨酯泡沫塑料(PUF．R)是指在一定负荷司；作用下不发生变形，当负荷过大发生变形后不能恢扩展流变仪：ARES型，美国TA公司；复到初始状态的聚氨酯(PUR)泡沫塑料J。PUF—R扫描电子显微镜(SEM)：S一250，S一4700型，具有优良的力学性能、较高的比强度、良好的冲击性日本Hitachi公司；能和吸能特性以及隔音和绝热性能，在结构支撑、减导热系数仪：HC一074型，美国EKO仪器贸易震缓冲以及隔热保温材料等领域有重要的应用。有限公司；在PUF．R配方

3、中，发泡剂的种类和用量都对获真空干燥箱：DZF一2001型，上海浦东荣丰科学得理想硬泡起到非常关键的作用。柏松等对合仪器有限公司。成的全水PUF—R的性能进行了研究，刘新民等分1．3试样制备析了发泡剂对多功能复合板用PUF—R性能的影响，向聚酯多元醇中加入BDO、TMP、B8433、A一李力庆等对不同发泡剂的PUF—R做了概述，孙刚33、T一12、HO等助剂，用电动搅拌器搅拌混合60等论述了PUR泡沫塑料所用的发泡剂体系。但S，转速200r／min；再迅速加入PAPI，相同转速搅拌上述研究缺乏对PUF．

4、R的系统研究，特别是对其流120S，然后倒入自制的模具中，置于40％真空干燥变性能的研究较少。箱中，使其自由发泡5～6h；泡沫固化完全后去除表笔者以廉价、无毒无污染、反应简单的水(HO)皮，在不同位置截取料块切割打磨，制成标准试样。作为发泡剂，系统地研究了其对PUF-R的密度、力1．4性能测试学性能、流变性能及泡沫形态的影响。表观芯密度按GB／T6343—1995测试；1实验部分拉伸强度按GB／T9641—1988测试；1．1主要原料压缩强度按GB／T8813—2008测试；聚酯多元醇：PS一400A，

5、羟值为(400±20)mg弯曲强度按GB／T8812．2—2007测试；KOH／g，青岛瑞诺化工有限公司；导热系数按GB／T3399—1982测试；多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)：PM一动态流变性能测试：测试方式为平行板，频率范200，异氰酸酯的质量分数为30．2％～32．0％，烟台围0．1～100rad／s，测试温度为160％，应变5％；万华聚氨酯有限公司；SEM分析：将试样在液氮中脆断，表面喷金后，1，4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)：化学观察其断面形态并拍照。纯，国药集团化学试剂

6、有限公司；2结果与讨论H，O：北京自来水厂；2．1H，O的用量对PUF．R密度、导热系数和力学三乙烯二胺(A一33)、二月桂酸二丁基锡(T一性能的影响12)：化学纯，北京精细化学品有限责任公司；图1示出H，O的用量对PUF—R的密度和导热有机硅泡沫稳定剂：B8433，赢创德固赛(中国)系数影响。投资有限公司。科技部科技人员服务企业行动项目(2009GJA1004508)1．2设备与仪器通讯作者万能试验机：LR30K型，英国Ametek有限公收稿日期：2010-10-27韩海军，等：水对硬质聚氨酯泡沫塑料

7、性能的影响研究19密度对PUF—R的性能有着最直接的影响，密度450400的下降对力学性能的降低起了决定性的作用。。。．350另外，HO用量增加时，胺基化合物产率增大，使生300成脲基的反应更易进行，PUF—R变脆。两种作用的250黼200共同结果，使压缩强度、弯曲强度及拉伸强度逐渐降150低。H2O的用量／份综上所述，H，O的用量为0．5份较为合适。图1H2O的用量对PUF-R密度和导热系数的影响2．2H，O的用量对PUF．R流变性能的影响由图1可以看出，随着HO用量的增加，PUF—R图3为不同H，O

8、的用量时PUF．R的动态储能的密度急剧下降，其用量为0．1份时，PUF—R密度为模量(G)与剪切速率的关系曲线。从图3可以看450．98kg／m；当用量达到0．9份时，PUF．R的密度出，PUF．R的G均随着剪切速率的增加而增加。随下降到了165．12kg／m。，仅为用量为0．1份时的着剪切速率的增加，大分子链之间开始蠕动，运动能36．6％。由此可见，HO的用量对PUF-R的密度有力增强，更容易对应变做出响应，因此G增加。直接的影响。250