碳纤维增强聚氨酯弹性体复合材料的研究.pdf

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1、第42卷，第11期工程塑料应用Vo1．42，No．111。N0v．2O14j2014年I1月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONdoi：lO．3969／j．issn．1001—3539．2014．11．005碳纤维增强聚氨酯弹性体复合材料的研究温凯，刘亚青1,2，张志毅，赵贵哲1,2白利忠，张焕f1．山西省高分子复合材料工程技术研究中心，太原030051；2．中北大学材料科学与工程学院，太原030051)摘要：为了制备具有优良导热性能、耐热性能和力学性能的新型聚氨酯(PUR)弹性

2、体复合材料，采用预聚体法以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)，2，4．甲苯二异氰酸酯(TDI)和碳纤维(cF)粉末为原料，制备了不同cF含量的CF增强PUR弹性体复合材料。对其进行了导热性能、耐热性能和力学性能测试，并通过扫描电子显微镜考察了CF在PUR基体中的分散状态。红外测试结果表明，CF表面含有可以与PUR基体发生反应的—0H和—c00H。当CF质量分数为0I3％时，CF可以均匀地分散在PUR基体中，CF增强PUR弹性体复合材料的拉伸强度、撕裂强度、100％和300％定伸强度、玻璃化转变温度和热导率分别

3、为42．24MPa，94．03kN／m，9．33MPa，24．87MPa，96．7℃和0．1385W／(m·K)，比纯PUR弹性体分别提高了27．8％，32．2％，76．4％，102．2％，18．50(2和26．4％，而断裂伸长率为367．62％，仅下降19．5％。关键词：碳纤维；聚氨酯；力学性能；耐热性能；导热性能中图分类号：TQ323．8文献标识码：A文章编号：1001．3539(2014)11．0023．05PreparationandPropertiesofCarbonFiberReinforc

4、edPolyurethaneElastomerCompositesWenKai2LiuYaqing2ZhangZhiyi2ZhaoGuizhe’2BaiLizhong，2ZhangHuan‘'，，，(1．ResearchCenterforEngineeringTechnologyofPolymericCompositesofShanxiProvince，Taiyuan030051，China；2．CollegeofMaterialsScience&Engineering，NorthUniversityo

5、fChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Inordertopreparetheadvancedpolyurethane(PUR)elastomercompositeswhichpossesseshighthermalconductiveproperty，heatresistancepropertyandmechanicalproperty，thecarbonfiber(CF)reinforcedPURelastomercompositeswerepreparedthrou

6、ghpre—polymerizedmethodwithpolytetramethyleneglycol(PTMG)，2,4一toluenediisocyanate(TDI)andCFpowderasrawmaterials．Thethermalconductiveproperty，heatresistancepropertyandmechanicalpropertiesofthecompositeswerestudied，andthedispersesituationwasstudiedbySEM．FT

7、IRresultsshowthatthereare～Co0Hand—OHonthesurfaceoftheCFwhichcouldOCCHI"chemicalreactionwiththematrix．WhenthemassfractionofCFisO-3％．CFcanbewelldispersedinthePURmatrix，andthetensilestrength，tearstrength，100％elongationstrength，300％elongationstrength，glasstr

8、ansitiontemperatureandthermalconductivityofCFreinforcedPURelastomercompositesare42．24MPa，94．03kN／m，9．33MPa，24．87MPa，96．7℃and0．1385w／(m’K)，withtheincrcementof27．8％，32．2％，76．4％，102．1％，18．5℃and26．4％withrespecttothepurePUR，how