微纤改性硬质聚氨酯泡沫塑料的研究

时间:2005-09-21

关键词:微纤改性硬质聚氨酯泡沫塑料研究来源：论文来源:2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集

周秋明田春蓉王建华刘静
（中国工程物理研究院化工材料研究所）

    晶须是在人工控制条件下以单晶结构形式生长的尺寸细小 (直径小于 3 μｍ)的高纯度针状纤维材料。与其它纤维状增强材料相比,晶须具有两个明显特征。一、从外形上来说，晶须的几何尺寸细小，长径比较大，而材料内部出现结构缺陷的几率正比于其尺寸大小，由此不难推断出，晶须是一种内含缺陷较少、强度很高的材料，故用作填充材料时，晶须不但能起增强作用，而且对基体材料的工艺性影响较小，从而实现微纤增强，使所得制品各向同性、表面质量高；二、从结构上说，晶须是高纯度的单晶体，原子排列高度有序，结晶完善，是一种高强度、高模量、耐热、耐磨的高性能新型增强材料。将晶须加入到高分子材料中，不但能够起增强作用，还能大大改善材料表面的光洁度。
    为了制得高强度的结构材料，同时，使制品表面质量较好，便于产品表面的后续处理，晶须作为增强填料引入硬质聚氨酯泡沫塑料中是一种理想的选择。为此，我们选择了经KH550处理后的活性硅钙镁晶须作为增强硬质聚氨酯泡沫塑料的增强填料。研究过程中，将硅钙镁晶须按（0~80）份（相对于每100质量份的聚醚）的比例引入硬质聚氨酯泡沫塑料基体中，研究了硅钙镁晶须用量对增强硬质聚氨酯泡沫塑料的主要力学性能和材料表皮结构的影响。
    图1结果表明，随着硅钙镁晶须用量的增加，材料的压缩性能逐渐提高。但是，当晶须用量超过60份/100份聚醚时，材料的压缩性能开始下降，这主要是由于随着硅钙镁晶须用量的增加，物料粘度增大，物料的混合均匀性不好，材料表面和内部均出现了大量的缺陷，致使材料的压缩性能降低；图2的结果表明，随着硅钙镁晶须用量的增加，材料的冲击强度有明显的下降。

肉眼直接观察制得的材料毛坯外观，发现：随着硅钙镁晶须用量的增加，毛坯颜色越来越均匀，表皮越来越密实，当晶须用量为50份时，材料毛坯外观最好，当晶须用量超过50份后，材料毛坯表皮就开始出现不同程度的凹坑。我们对4种不同晶须用量的材料样品表皮进行了扫描电镜分析，结果如下：

图3（A-D）结果显示，随着晶须用量的增加，材料表皮的泡孔越来越小，即说明材料表皮越来越致密。

Study on rigid polyurethane foam plastics
reformed with microfibre
Zhou Qiuming，Tian Chunrong， Wang Jianhua，Liu Jing

(Institute of Chemical Materials，China Academy of Engineering Physics, P.O. Box 919-311 Mianyang, 621900 China)
Abstract The effects of microfibre dosage on the main mechanical properties and the surface structure of the rigid polyurethane foams were studied. With the increasing of the microfibre dosage, the compression property increased, the impact property had an obvious drop, and the surface became compact. But the compression property began to decrease when the microfibre dosage was beyond 60phr/100phr polyol. The total properties would be best as the microfibre dosage was 50phr/100phr polyol.
Keywords polyurethane foam plastic，microfibre，compression property，impact property

论文来源:2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集

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