玻纤/微米SiO2增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备与性能

作     者：刘新建 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李青山

授予年度：2006年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主      题：硬质聚氨酯泡沫塑料 玻璃纤维 微米SiO2 表面改性 增强 压缩强度 热稳定性 

摘      要：通过对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)制备原理的研究,对其工艺进行优化,得出了最佳配方为:聚醚多元醇(100),PAPI(100),HO(0.1),辛酸亚锡T-9 (0.4),三乙醇胺A-3 (0.6),硅油L-600(1.0)。 研究了玻纤(GF)、微米SiO2加入量和偶联剂KH-550含量对聚氨酯泡沫塑料力学性能的影响,分析了玻纤、微米SiO2对RPUF热稳定性的影响,并对偶联剂和玻纤、微米SiO作用机理进行了深入探讨。 玻璃纤维和微米SiO增强RPUF都经历了先增大后减小的过程,二者最佳添加量分别为2%、4%,而硅烷偶联剂的最佳添加量为1%。玻璃纤维增强效果要明显强于微米SiO,而经KH-550表面处理的玻璃纤维,由于其与聚氨酯基体形成了稳定的化学键,增强效果要明显比未处理的好。 探讨了不同填料增强聚氨酯泡沫塑料的破坏机理。玻璃纤维增强的泡沫塑料由于玻璃纤维的加入,增强了泡孔壁,从而提高了泡沫塑料的压缩强度,应力-应变曲线显示破坏过程经历了弹性形变到屈服直至材料失效;而微米SiO则是通过引入刚性的粒子,在受到载荷作用时,承担了部分载荷,提高了泡沫塑料的压缩强度,破坏过程并无明显屈服。 TGA研究表明,玻纤对RPUF的热稳定性影响不明显,而微米SiO由于提高了微相分离程度,大大提高了其热稳定性,热分解温度提高了18.3℃。