再生聚氨酯复合材料的动态力学性能及微观结构.pdf

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1、第29卷第8期高分子材料科学与工程Vo1．29．NO．82013年8月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGAug．2o13聚氯乙烯／再生聚氨酯复合材料的动态力学性能及微观结构杜拴丽，王伟，李迎春(1．中北大学化工与环境学院；2．中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051)摘要：分别以四乙烯五胺(TEPA)、TEPA／．=乙二醇(DEG)、三乙醇胺(TEA)为解交联剂制备了再生聚氨酯(RRPU)，研究了不同解交联剂对解交联效果的影响。采用熔融共混法制备了PVC／RRPU复合

2、材料，利用动态力学分析仪、扫描电镜研究了解交联剂的种类对复合材料力学性能以及微观形态的影响。研究表明，3种解交联剂解交联程度由大到小的顺序为TEPA>TEPA／DEG>TEA。以TEPA为解交联剂制备的PVC／RRPU复舍材料综合性能较好。加入RRPU粉末后，复合材料的储能模量(E)和玻璃化温度(T)都比纯PVC的有所提高。经TEPA处理所得到的RRPU和PVC复合材料中击断面相界面粘接作用较好，拉伸断面中的撕裂拉扯现象最为明显，宏观上表现为力学性能较好。关键词：聚氯乙烯；废聚氨酯泡沫；复合材料；动态力学性能；微观

3、形态中图分类号：TQ328．8文献标识码：A文章编号：1000．7555(2013)080050—04自2O世纪40年代聚氨酯泡沫塑料被开发以来，自制；FTIR一8400S红外光谱仪：日本岛津公司；XQLB经过60多年的发展，聚氨酯已成为一种重要的合成树350X平板硫化机：上海第一橡胶机械厂；SDTA861e脂品种，广泛用于汽车制造、家电制造、交通运输、土木动态热分析仪：瑞士Mettlei"公司；SU一1500扫描电镜：建筑、化工、日用等许多领域。聚氨酯废弃物的回收利日本日立公司。用已经成为一项重要的研究课题。常用

4、的废弃聚氨酯1．2RRPU的制备及表征回收方法主要有物理回收法、化学回收法、能量回收将废旧硬质聚氨酯泡沫洗净、晾干，在负压破碎法、生物降解回收法等【1-5J。这些方法虽然在废弃聚机中破碎；破碎后放入开炼机中，分别加入质量分数均氨酯的回收中各有千秋，但是存在工艺复杂或低性能为30phr的TEPA、TEPA／I)EG(20／10质量比)、TEA再利用等弊端。本文采用力化学方法即在解交联剂和解交联剂降解，制备RRPU，开炼温度为160℃，开炼剪切力的双重作用下，将聚氨酯硬质泡沫塑料解交联时间为10min。将RRPU粉末与

5、溴化钾混合压制成薄为中等长度的高分子链，得到再生硬质聚氨酯片，进行FT．IR表征。(RRPU)，研究解交联剂种类对聚氯乙烯(PVC)／1．3PVC／RRPU复合材料的制备RRPU复合材料动态力学性能及微观形态的影响。将RRPU粉末、PVC和DOP按照质量比100：70：15加到开炼机中共混塑炼，经平板硫化机压制成1实验部分型后制样，压制成型温度为160℃。1．1主要原材料及主要设备1．4动态力学性能(DMA)测试硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)：市售；四乙烯五胺采用METTLER公司DMA／SDTA861e型动态(T

6、EPA)：分析纯，上海吴化化工有限公司；二乙二醇力学分析仪，测定复合材料的动态力学性能。采用三(DEG)：分析纯，南京华浦化工有限公司；三乙醇胺点弯曲形变模式，测试频率为1Hz，升温速率为3℃／(TEA)：分析纯，天津市汇金海化工有限公司；聚氯乙min，温度范围为一30℃～130℃，空气氛。烯(PVC)、SG一5：天津市LG大沽化学有限公司；邻苯1．5微观结构表征甲酸二辛酯(DOP)：化学纯，淄博市天德精细化工研将冲击试样和拉伸试样的断面进行喷金处理，用究所。SEM观察形貌。SK610B开炼机：上海橡胶机械厂；负压

7、破碎机：收稿日期：2012．10．22基金项目：国家科技支撑计划课题(2008BAC46B02)；山西省自然科学基金(20100110015．2)通讯联系人：李迎春，主要从事废弃塑料的高值化回收再利用研究。E-mail：liyingchun@126．COIll第8期杜拴丽等：聚氯乙烯／再生聚氨酯复合材料的动态力学性能及微观结构2结果与讨论材料能够产生较强的相互作用，使得复合材料两相界2．1RRPU的红外光谱分析面间的作用力较强，从而使得PVCRPU(TEPA)复分别以TEPA、TEPA／'DEG、TEA为解交联剂解

8、合材料的综合性能提高。交联后得到的RRPU红外光谱图见Fig．1。制备2．3PVC／RRPU复合材料动态力学性能分析RRPU时不同解交联剂的质量分数为30phr。Fig．2是PVC／RRPU复合材料(RRPU的质量分数为70％)的储能模量随温度的变化曲线。从图中可以看出，复合材料的储能模量比纯PVC有所提高，储能模量大小顺序为纯PVC