抗静电聚醚型聚氨酯弹性体的合成及性能研究

采用半预聚物法,以聚醚多元醇PTMG1000、PTMG2000、330N、MDI为原料合成预聚体,以1,4-丁二醇(BDO)为扩链剂,测试了抗静电剂DE-8A、碳纳米管、导电炭黑对聚氨酯弹性体性能的影响。结果表明,不同的抗静电剂中,离子型抗静电剂易分散,抗静电效果较好,电阻率下降明显,且由于添加量少对弹性体的力学性能影响较小;碳纳米管和导电炭黑不易分散,达到相同的抗静电效果需要增加添加量,降低弹性体的力学性能。     

纳米ATO的表面修饰及抗静电腈纶的制备

以聚丙烯酰胺(PAM)为分散剂,制备纳米ATO(SnO2·Sb2O3)导电粉末水相悬浮液,并用硅烷偶联剂修饰,将修饰后的纳米ATO悬浮液加入到聚丙烯腈原液(NaSCN溶剂)中共混,得到蓝绿色的聚丙烯腈共混原液。采用Zeta纳米粒度与电位分析仪、热台偏光显微镜、红外光谱等仪器测试了纳米ATO微粒在聚丙烯腈原液中的分散性能;用流变仪研究了共混原液的流变性能。在中型湿法纺丝机上纺制了2h左右的腈纶纤维,不堵喷丝孔。测试了纤维的力学性能和抗静电性能,用DSC和TG研究了纤维的热性能。     

持久抗静电聚氨酯弹性体的制备及性能研究

对比了碳纳米管和几种聚合物导电填料在制备持久抗静电聚氨酯弹性体时的添加效果,探讨了碳纳米管种类和长径比对抗静电聚氨酯弹性体导电性和力学性能的影响,系统比较了碳纳米管添加量和添加顺序的影响。当小长径比的单壁碳纳米管w(CNT)为1.0%时,制得的抗静电聚氨酯弹性体综合性能优异。     

高热稳定性聚酰亚胺抗静电复合薄膜的制备与表征

采用原位聚合法制备了聚酰亚胺(PI)/掺锑二氧化锡(ATO)抗静电复合薄膜。采用红外光谱分析仪FTIR(ATR)、扫描电镜(SEM)、热失重仪(TGA)、热机械分析仪(TMA)及电子万能试验机测试了薄膜的结构和性能。结果表明,ATO导电粒子在PI中分散良好,PI/ATO复合薄膜的热稳定性比纯PI明显提高,ATO的加入可以有效增强PI的抗静电性能,当质量分数为10%时,复合薄膜表面电阻率可降至1010Ω,达到抗静电材料要求的范围。     

含纳米ATO聚氨酯弹性抗静电涂料

以脂肪族聚氨酯弹性树脂为基体，透明纳米ATO导电粉为导电介质，添加超分散剂，采用物理与化学相结合的分散方法对纳米ATO进行预处理。主要解决纳米粒子的分散与团聚的难题，制备出可常温固化、颜色可调的含纳米ATO聚氨酯弹性抗静电涂料。讨论了基体树脂、纳米ATO含量、超分散剂种类与加量、研磨时间以及助剂等因素对抗静电涂料的表面电阻、耐候性、弹性、强度以及稳定性等性能的影响。同时对涂料的性能进行了测试与表征。     

工艺参数对ATO复合涂料抗静电性能的影响

研究了主要工艺参数对ATO抗静电涂料导电性能的影响,用渗滤模型分析了导电填料含量对涂层导电性能的影响;填料表面处理实验表明,偶联剂能提高ATO的最大填充量。另外,讨论了基体树脂种类、固化工艺对涂层导电性能的影响,并确定了优化的工艺参数。     

抗静电腈纶用纳米金属氧化物的分散工艺研究

选择氧化锌(Zn O)、铝掺杂氧化锌(AZO)、氧化锡锑(ATO)以及ATO包覆硫酸钡(Ba SO4)4种纳米粉体抗静电剂球磨分散得到其水相悬浮液,利用喷雾共混的方法制备改性聚丙烯腈(PAN)纺丝原液,进行湿法纺丝,研究了表面活性剂种类、研磨工艺对纳米粉体在水相中沉降性的影响,以及改性PAN纤维的抗静电性能。结果表明:采用自制的非离子/阴离子表面活性剂复配物(FCY)作为分散剂,FCY质量分数(相对于纳米粉体)为2%,研磨时间3 h,纳米粉体的水相分散效果好,分散工艺对4种纳米粉体均有很好的适用性;ATO改性PAN纤维具有较好的抗静电效果,当添加ATO质量分数为2.0%时,PAN纤维的体积比电阻为3.1×109Ω·cm,具有耐久性,可以满足抗静电织物对原料的要求。     

PVC抗静电材料的研究

选用导电炭黑及热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、丁腈橡胶(P83)等改性剂对聚氯乙烯(PVC)进行抗静电及增韧研究,测试及分析了PVC共混体系的电性能、机械性能及耐热性能。实验结果表明:添加一定量的导电炭黑能明显提高材料的抗静电性能,但其冲击性能也随导电炭黑加入量的增加而下降,通过加入改性剂可改善体系的韧性。PVC/炭黑/TPU体系具有较高的抗静电效果及综合性能。     

聚氨酯/导电炭黑抗静电胶粘剂的制备与性能研究

制备了弹性聚氨酯(PU)/导电炭黑复合抗静电胶粘剂,通过体积电阻率的测定考察了该胶粘剂的导电性能,利用热重分析(TGA)和差示扫描量热(DSC)法研究了该胶粘剂的热性能,并采用湿热老化和温度冲击试验研究了该胶粘剂在加入复合抗氧剂前后的抗老化性能。结果表明:当w(导电炭黑)≥6.2%(相对于胶粘剂而言)时,该胶粘剂开始获得抗静电能力;当w(导电炭黑)≈7.0%(相对于胶粘剂而言)时,该胶粘剂的体积电阻率发生突跃式下降;该胶粘剂的热性能由PU基体所决定,导电炭黑对其热性能的影响不大;加入复合抗氧剂后,该胶粘剂具有良好的抗老化性能。     

矿用阻燃抗静电塑料性能的研究

分别以聚丙烯(PP)树脂和ABS树脂作为基体材料,加入阻燃剂(溴-锑阻燃体系)、抗静电剂(导电炭黑)和偶联剂(KH-550)制备了矿用阻燃抗静电塑料。通过改变阻燃剂和抗静电剂的配比,考察了阻燃剂和抗静电剂对矿用阻燃抗静电塑料性能的影响,以及阻燃剂和抗静电剂彼此之间的影响。结果表明:溴-锑阻燃体系的加入能提高PP的抗静电性能;导电炭黑的加入会降低PP的阻燃性能;在添加一定量的KH550后,矿用阻燃抗静电塑料在阻燃抗静电性能符合要求情况下,力学性能有了明显提升,保证了制品更能适宜在井下恶劣环境中使用。     

ATO/PU复合隔热膜的制备及其性能研究

氧化锡锑(ATO)具有良好的红外阻隔性.将ATO直接分散到异氰酸酯中,与聚醚二元醇及催化剂制备含ATO的预聚物,再采用小分子扩链剂制备ATO/P U复合隔热膜.讨论了ATO在预聚物中的分散稳定性、ATO/P U复合隔热膜的基本物理性能和隔热性能.结果表明,平均粒径为32.9μm的ATO粒子在黏度57.86 Pa·s的预...     

PU接枝抗静电改性的研究

在紫外光的照射下，过氧化二苯甲酰(BPO)引发醋酸乙烯酯(VAC)在聚氨酯(PU)膜表面进行接枝反应，再经过醇解反应，使PU膜表面引入羟基；在MgCl2的催化作用下，抗静电剂TM与PU膜表面接枝VAC醇解后引入的羟基作用以化学键结合，从而使抗静电剂在聚氨酯表面形成交联的网状结构，以提高聚氨酯的抗静电耐久性；笔者通过SEM、ESCA等研究了PU采用该方法进行的耐久性接枝抗静电改性及其作用机理。     

CB/PE阻燃抗静电复合材料的制备和性能研究

制备了聚乙烯基炭黑(CB)导电复合材料;并研究了偶联剂、抗静电剂、阻燃剂、增韧剂、碳纤维对CB/聚乙烯(PE)复合材料电性能的影响。其中偶联剂、抗静电剂、阻燃剂、碳纤维对电性能起正作用,能有效降低体系的体积电阻率;新增韧剂在质量分数小于15%之前起正作用,添加量增加则为反作用,不利于炭黑的分散,使材料转变为绝缘体。试验中运用均匀设计的方法对体系配方进行了优化,经过电学、力学和燃烧测试后,筛选得到了综合性能较好的样品。     

耐高温无机防静电胶粘剂的制备及性能研究

以磷酸铝胶粘剂为基体,锑掺杂的二氧化锡(ATO粉)为导电填料,制备无机防静电胶粘剂。研究了ATO粉用量对该胶粘剂的热稳定性、表面电阻率、介电性能和力学性能等影响。结果表明:当温度为200～800℃时,防静电胶粘剂具有良好的热稳定性(其热失重率仅为6%);防静电胶粘剂的表面电阻率主要与介质材料的性能有关,当w(ATO粉)=5%～30%时(相对于磷酸铝胶粘剂而言),表面电阻率在4.2～5.0 MΩ/m2之间;当w(ATO粉)=25%时,防静电胶粘剂的介电性能最优,而力学性能变化不大。     

无机微粒改性聚丙烯腈纤维的结构和性能

将经过表面修饰的纳米二氧化锑掺杂二氧化锡(ATO)悬浮液加入到预热浴中,对聚丙烯腈(PAN) 纤维进行抗静电改性。讨论了悬浮液ATO含量和添加位置对纤维抗静电性、力学性能等的影响,采用差示扫描量热仪、X射线衍射、透射电镜对改性纤维的结构进行了分析。结果表明:当ATO质量分数为5％以上时,改性PAN纤维的电阻率下降到108 Ω·cm,纤维的断裂强度保持2．7 cN／dtex,改性PAN纤维耐水洗性好,且不同ATO含量的改性PAN纤维的结晶形态和结晶度接近,玻璃化转变温度也没有明显的变化,维持约100℃。     

CaCO3填充型聚丁二烯聚氨酯弹性体的研究

以端羟基聚丁二烯、液化改性二异氰酸(MDI)为原料，用或不用丁二醇作扩链剂，加入CaCO3，用机械搅拌或超声分散法合成填充型聚丁二烯聚氮酯(HTPB-PU)弹性体。并对填充型HTPB-PU弹性体的力学性能、热性能以及水解性能进行了研究，同时用扫描电镜研究了弹性体的应力断裂的断口形态。结果发现，随填料加入量的增多，弹性体的强度增大；填料加入量相同时，纳米CaCO3填充型HTPB-PU弹性体的力学性能和抗水解性能均优于普通CaCO3填充型；采用超声波分散相同时，HTPB-PU弹性体中的CaCO3分散得比采用机械搅拌分散时均匀得多；弹性体中存在明显的两相分离。     

ATO/APU纳米复合透明隔热涂料的制备与性能研究

以纳米氧化锡锑(ATO)水性浆料为隔热材料,水性聚氨酯树脂(APU)为成膜物质制备出ATO/APU纳米复合透明隔热涂料。对悬浮ATO粒子的分散稳定性、ATO/APU复合涂膜的物理性能、可见光-近红外透射光谱透过率、隔热性能进行研究。结果表明,纳米ATO粉体通过偶联剂KH-550改性后,与APU复合制得了分散稳定的纳米复合涂料;ATO/APU复合涂料不仅具有良好的成膜性能,而且在保持可见光透过率83.0%时,红外阻隔率达到70%,隔热后温差能保持在6℃左右,复合涂料具有良好的隔热性能。     

Study on antistatic modification of polyurethane elastomer surfaces by grafting with vinyl acetate and antistatic agent

Under UV light, vinyl acetate (VAc) was grafted onto polyurethane (PU) elastomer membrane, using benzoyl peroxide as photoinitiator. After surface alcoholysis reaction, hydroscopic hydroxyl formed on the surface of PU, and under catalysis of MgCl₂, the antistatic agent combined with hydroxyl by chemical linkage, so that the antistatic durability of PU improved. The ATR‐FTIR spectrum, X‐ray photoelectron spectroscopy, and SEM characterized the grafted copolymers and verified the occurrence of grafting copolymerization. The effect of grafting degree of VAc on the antistatic ability of PU surface was also investigated in this study. Experimental results showed that after modification the surface electric resistivity of PU elastomer reached the nearly 10⁸ Ω class, with little change in spite of a washing‐fastness experiment, although its mechanical ability was slightly decreased. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 3617–3624, 2003     

Aqueous-based polyurethane with dual-functional curing agent

Aqueous-based polyurethane (PU) with a carboxyl pendent group was prepared from a conventional PU prepolymer process. Its carboxyl group served as the ionic center for stabilizing the aqueous PU dispersion and as the curing site for post-curing reaction. A curing agent was synthesized from the substitution reaction of phosphorus oxychloride or phenylphosphonic dichloride by aziridine. Each compound consisted of two aziridinyl groups and the phosphorus composition. Its aziridinyl group reacted with a PU carboxyl group and its phosphorus content was introduced to this PU curing system simultaneously. Those compounds served as both curing agent and flame retardant for the PU curing system. The physical and mechanical properties of the resulting PU were improved corresponding to the curing dosage. The thermal properties and the flame inhibition behaviors of those post-cured PUs were evaluated by measurements using thermogravimetric analysis, dynamic mechanical thermal analysis, a limiting oxygen index, and a cone calorimeter.     

PMMA/ATO纳米复合材料的结构与导电性能

采用溶液共混的方式制备了聚甲基丙烯酸甲酯/纳米掺锑二氧化锡(PMMA/ATO)复合材料,分析了复合材料的微观相态结构及导电性能,并对复合材料的物理机械性能及热性能进行了研究.结果表明:经过钛酸酯偶联剂处理的纳米ATO在PMMA基体中分散良好,在含量较低的情况下即可获导电性能良好的复合材料;当纳米ATO的质量分数为5%时,复合材料具有良好的物理机械性能;纳米ATO在PMMA基体中起到了交联点的作用,使其玻璃化转变温度随着ATO的增加而升高,从而改善了PMMA的耐热性能.