端羟基液体橡胶改性RPUF的结构与力学性能

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2005年第20卷第3期聚氨酯工业2005．Vo1．20No．3POLYURETHANEINDUSTRY端羟基液体橡胶改性RPUF的结构与力学性能贺江平刘静钟发春(中国工程物理研究院化工材料研究所绵阳621900)摘要：制备了3种端羟基液体橡胶改性硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)。研究了所制备材料的形态结构，以及泡沫材料的冲击韧性、屈服强度模量、缓冲吸能特性和阻尼性能与材料密度、液体橡胶的含量和液体橡胶的种类之间的关系。结果表明，粘度较低的端羟基聚丁二烯改性的硬质聚氨酯泡沫

2、具有更好的冲击韧性；粘度较高、含极性氰基端羟基聚丁二烯丙烯腈改性的硬质聚氨酯泡沫塑料具有较低的屈服强度、模量和缓冲能量吸收值，具有较高的力学损耗。为高阻尼硬质聚氨酯泡沫塑料的制备奠定了基础。关键词：液体橡胶；聚氨酯泡沫塑料；包装材料；缓冲；减振与常用无机材料和有机高分子材料相比，硬质1．2仪器设备及实验条件聚氨酯泡沫塑料(RPUF)具有较低的密度和一定的1．2．1动态力学性能分析阻尼减振能力，可用作缓冲减振包装材料，也可用作采用美国PerkinElmer公司的DMA-7e动态热结构材料，因此在国民经济的各个领域得到广泛

3、应机械分析仪测试材料的动态力学性能。采用试样：用。因此，对于RPUF，其抗冲击韧性、高低温环境对于密度为0．1g／cm的材料，试样尺寸为25mm阻尼减振性能和缓冲吸能性能等是极为重要的性×5mm×3mm，每组1个；对于密度为0．3、0．5g／能。本工作选用了3种端羟基液体橡胶(LR，其羟cm的材料，试样尺寸为10mm×l9mm。实验条基可与异氰酸酯发生化学反应)对普通RPUF进行件：测试温度范围为一100～150℃，升温速率为了改性。研究了所制泡沫材料的形态结构与力学性2oC／min，频率为1Hz。能。1．2．2材料压

4、缩性能测试采用日本岛津AG一101TA电子万能材料试验机1实验部分测试材料的压缩性能。采用试样：尺寸为0mm1．1原材料及其技术指标×50mm，每组5个。实验条件：测试温度为21℃，端羟基聚丁二烯(HTPB，B1)，羟值0．89mmol湿度为60％，压缩速率为5mm／min。／g，粘度2785mPa·s，水分0．02％，M=5360，淄博1．2．3冲击韧性测试齐鲁乙烯化工有限公司；HTPB(B2)，羟值1．41采用承德材料试验机厂的XJJ-5冲击试验机测mmo~g，粘度(40％)1000mPa·s，M=1550，水分试

5、材料的冲击韧性。采用试样：无缺口，尺寸为150．035％，黎明化工研究院；端羟基聚丁二烯丙烯腈mm×10mm×120mm，每组10个。实验条件：三点(HTBN，N1)，羟值0．69mmoL／g，粘度(40℃)8000弯曲，实验温度为23℃。mPa·s，M=2400，水分0．o4％，淄博齐鲁乙烯化工1．2．4扫描电子显微镜研究有限公司；聚醚多元醇N303，羟值470．5mgKOH／g，采用中国科学院的KYKY-2800扫描电子显微南京塑料厂；PAPI(PM200)，NCO质量分数为镜进行研究。采用试样：制作图1(a～d)

6、样品前材30．4％，烟台万华聚氨酯股份有限公司；三乙醇胺，料未经液氮处理，制作图1(e～g)和图2样品前材分析纯，成都化学试剂厂；硅油，市售；蒸馏水，自制。料经液氮处理。维普资讯http://www.cqvip.com·2·聚氨酯工业第20卷1．3组成配比及制备工艺镜照片见图1中的(a)、(b)，B1改性的硬质聚氨酯1．3．1组成配比泡沫塑料的扫描电镜照片见图1中的(c)、(d)。从材料中各组分的配比(质量比)如下：100份液图1可见，普通硬泡的断面平整，具有脆性断裂的特体橡胶与聚醚多元醇；4份硅油；2．5份三乙醇胺N

7、性；而且泡孔内表面光滑；而B1改性的硬质聚氨酯(CHCHOH)；水的用量根据密度而定，对密度为泡沫塑料的情况则与之不同，材料的断面粗糙，具有0．1、0．3、0．5g／cm的材料，分别用2．0、0．8、0．5份韧性断裂的特点；而且泡孔内表面具有明显的皱褶，水；异氰酸酯指数按1．0计算。在结果与讨论部分其形成原因及对材料性能的影响尚待研究。中，液体橡胶的质量分数为液体橡胶在材料总质量B2改性的聚氨酯硬泡形态结构的扫描电镜照中的百分数。片见图1中的(e)。图中可以看到，泡孔内表面光1．3．2制备工艺滑，没有出现用B1改性时看

8、到的皱褶。用N1改性室温(23～24℃)下将称量好的聚醚多元醇、的硬质聚氨酯泡沫形态结构的扫描电镜照片见图1HTPB(HTBN)、三乙醇胺、硅油和水用搅拌器(转速中的(f)、(g)，这种液体橡胶改性的聚氨酯硬泡又为1200r／min)混合2min，再将PAPI与上述混合液有自己的特点：泡孔内表面由六边形微突起连接构混合1min，将