泡沫铝-聚氨酯的制备及其吸能特性分析

目的 制备泡沫铝-聚氨酯复合材料,并研究球形开孔泡沫铝的孔隙率、聚氨酯（PU）的含量对泡沫铝-聚氨酯复合材料压缩性能和吸能性能的影响。分析泡沫铝孔隙率、聚氨酯含量对泡沫铝-聚氨酯复合材料吸能效率和理想吸能效率的影响规律。方法 通过对复合材料试样进行准静态压缩试验,得出对应的应力-应变曲线,进一步推导出吸能-应变曲线、吸能效率-应力曲线和理想吸能效率-应力曲线。结果 当泡沫铝的孔隙率一定时,随着PU含量的上升,泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能和吸能性能得到提升。当PU含量一定时,随着泡沫铝孔隙率的减小,泡沫铝-聚氨酯复合材料的压缩性能和吸能性能会增加。结论 明确了吸能效率曲线和理想吸能效率曲线的应用范围,为缓冲材料的选择提供了依据。     

聚氨酯封端反应动力学研究

利用傅里叶红外光谱技术研究了催化剂及反应温度对聚氨酯封端反应动力学的影响,研究表明三乙胺能加快对甲基苯酚封端聚氨酯预聚物反应的速度;加入0.2%三乙胺催化时,该反应活化能由不加催化剂时的15.16kJ/mol降低到5.4kJ/mol。未加催化剂时,该封端反应为二级反应,加入三乙胺催化剂后,该封端反应为一级反应。     

HDI-IPDI型高固含量水性聚氨酯分散体的合成及微观形态

以预聚体分散法合成了固含量达50%的高固含量水性聚氨酯分散体.研究了影响高固含量水性聚氨酯分散体的黏度、粒径、粒径分布及粒子微观形态的因素.结果表明,随着DMPA含量、HDI/IPDI摩尔比及软段分子量(M)n的增加,乳液的黏度增大,粒径减小.粒径分布随着DMPA含量及PBA分子量的增加而变窄,HDI/IPDI对粒径分布的影响较小;在DMPA含量较低或者PBA分子量在2000以下时获得的分散体具有较广的粒径分布.此外,分散液还呈现出二元粒径分布趋势.透射电镜对胶束形态研究表明,随着软段分子量的增加,胶束呈现出聚集趋势,并且随着DMPA含量的增加,聚集更紧密.     

聚氨酯/碳纳米纤维复合材料的结构和抗凝血性能

分别采用溶液共混和熔融共混的方法制备出聚氯酯／碳纳米纤维复合材料，研究了碳纳米纤维对聚氯酯的热行为和表面微观化学组成的影响，并观察和测定了血小板在复合材料表面的粘附以及血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化，分析了碳纳米纤维对聚氯酯血液相容性的影响．结果表明，引入碳纳米纤维后，聚氯酯复合材料的表面氧含量有不同程度的提高，玻璃化转变温度及熔融温度都发生了改变；血小板在复合材料表面的粘附受到明显的抑制；经血泵循环4h后，在与聚氯酯复合材料表面接触的血液中，血红蛋白和纤维蛋白原浓度的变化相对减小；复合材料的血液相容性提高．     

锑掺杂二氧化锡纳米粉体的改性及在涂料中的应用

利用硅烷偶联剂、醇、油酸钠及自制高分子表面活性剂对锑掺杂二氧化锡纳米粉体(ATO)进行表面处理,研究了不同改性剂对粉体分散性的影响.以改性纳米ATO分散浆料和水性聚氨酯为原料,采用共混法制备了纳米复合涂料,并对其隔热性及基本性能进行测试.TEM及离心实验表明,ATO粉体经自制高分子表面活性剂或硅烷偶联剂改性后,分散性明显提高.性能测试表明:ATO粉体的加入能显著提高涂膜硬度及隔热性.     

开环聚合法合成聚醚酯多元醇共聚物(Ⅱ)在聚氨酯合成中的应用及性能

制备了以自制聚醚酯多元醇、二异氰酸酯和1,4-丁二醇交联刑为原料合成的聚氨酯弹性体,研究了其力学性能。讨论了软段结构硬段含量对其力学性能、热性能及合成产物性状的影响。     

软段结构对聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液乳胶粒形态结构的影响

为了探讨聚氨酯水分散液(WPU)的软段结构对聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液(PUA)乳胶粒子形貌结构的影响,首先分别合成了不同软段结构的WPU,然后以其为种子乳液并滴加溶有引发剂的丙烯酸酯混合单体形成预乳液,升温聚合后得到PUA。通过对乳胶粒径测试和形貌观察发现,软段分子量较小时,形成的PUA乳胶粒没有明显的核/壳结构,软段分子量较大时,形成过渡层型、梯度型和草莓型结构的核/壳结构PUA乳胶粒,采用两种分子量的软段共混得到的PUA乳胶粒具有复杂的核/壳结构。     

相容剂对长玻纤增强热塑性聚氨酯弹性体/聚乳酸复合材料性能的影响

采用熔体浸渍工艺制备长玻纤增强热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/聚乳酸(PLA)复合材料;以苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(SAG)作为相容剂,热塑性弹性体聚氨酯作为增韧剂,聚乳酸为基体树脂,考察苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯用量对长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料性能的影响。结果表明,加入苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯能改善长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的相容性;长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度和模量等力学性能及储能模量随着苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯用量的增加呈先增加后降低的趋势,而长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的损耗因子则随苯乙烯-丙烯腈接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯含量的增加呈现降低后增加的趋势;通过复合材料的形态分析表明,加入相容剂的复合材料中玻璃纤维与基体树脂界面强度增加,且玻璃纤维表面有一层包覆的树脂基体;通过分析得出,当相容剂添加量为6%时,长玻璃纤维增强聚TPU/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和模量、缺口冲击强度等力学性能最优。     

D101大孔树脂颗粒/聚氨酯-环氧树脂弹性体复合材料水声吸声性能

用浇铸法制备了不同含量D101型聚苯乙烯大孔树脂颗粒改性的聚氨酯(PU)/环氧树脂(EP)(D101/PU-EP)弹性体复合材料声学试样, 并研究了该材料的水声吸声性能。基于等效夹杂原理的含涂层空心球复合泡沫材料的模量预测模型, 计算了D101/PU-EP弹性体复合材料的体积模量和剪切模量。根据计算模量和声学模型, 采用传递矩阵法对D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能进行了仿真, 得到了D101大孔树脂颗粒的添加量以及梯度结构对该复合材料水声性能的影响规律。运用水声材料声脉冲管系统测试了复合材料的水声声学性能(管中测试, 水背衬)。研究结果表明: D101大孔树脂颗粒能够有效改善PU-EP弹性体的水声吸声性能, 三层梯度结构的D101/PU-EP弹性体复合材料的吸声性能(D101树脂含量10%, 平均吸声系数0.53, 最大吸声系数0.64)优于同组成的单层复合材料(D101树脂含量10%, 平均吸声系数0.46, 最大吸声系数0.52)。算例验证表明, D101/PU-EP弹性体复合材料的水声性能测试结果与仿真结果基本吻合。     

蒙脱土的酸化及有机化对聚氨酯/蒙脱土纳米复合弹性体材料性能的影响

利用本体聚合方法制备了聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料。通过对蒙脱土进行酸化和有机化两步处理,发现酸化处理不仅能有效地扩大蒙脱土的片层间距,还能有效地防止蒙脱土在聚氨酯本体聚合时对异氰酸酯基三聚副反应的催化作用。利用DSC、TGA、XRD等手段对聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的力学性能、热性能、内部结构进行了表征,发现酸化及有机化蒙脱土在聚氨酯内部能形成纳米片层结构,提高了复合材料的力学性能。