高性能硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究

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1、摘要高性能硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能研究摘要用一步法制得高性能全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料，采用扫描电子显微镜法(SEM)和热失重分析法(TG)等方法对不同发泡配方的泡沫塑料进行表征，研究了三乙醇胺用量对泡沫塑料发泡时间、泡孔结构、表观密度、导热系数、力学强度和热稳定性等性能的影响规律。三乙醇胺是体系反应的催化剂，由于其特殊的分子结构兼具有交联剂的作用。随着其加入量增大，发泡体系的发泡时间变短，泡沫塑料表观密度、导热系数和力学强度先下降后上升，泡孔直径和断裂伸长率则相反，拐点出现在加入量为7份左右。用实验室

2、方法合成了聚氨酯改性聚醚多元醇(PIPA多元醇)，用傅立叶变换红外光谱法(FTIR)、凝胶渗透色谱法(GPC)等方法测定其红外光谱图、分子量及分子量分布、黏度等性质，研究不同配方对其性质的影响，得到了使用性能较好的合成产物。将实验室合成的聚氨酯改性聚醚多元醇作为主要原料之一来制备全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料，通过扫描电子显微镜法(SEM)、溶胀实验、力学性能测试和动态流变性能测试等方法研究了发泡配方中的发泡剂、泡沫稳定剂、扩链剂与交联剂、低羟值多元醇、异氰酸酯指数等因素对发泡体系的发泡时间、泡沫塑料的泡孔结构、

3、导热性能、交联度、力学北京化工大学硕士学位论文性能、动态流变性能等性质的影响规律，得到了综合性能较好的发泡配方，认为加入1．5份水，1．0份有机硅泡沫稳定剂，1．0份l，4．丁二醇，1．0份三羟甲基丙烷，15份低羟值多元醇，异氰酸酯指数为1．15的样品综合性能最好，兼具良好的强度和韧性。关键词：聚氨酯，硬质泡沫，三乙醇胺，PIPA多元醇，力学性能，流变性能ABSTRACTSTUDYoNTHEPREPARETIoNANDPRoPERTIESoFRIGIDPoLYURETHANEFoAMSWITHHIGHPERF

4、oRMANCETherigidpolyurethanefoamsblownbywaterwerepreparedthroughonestepmethod．Thethermo—gravimetricanalysis(TG)andscanningelectronmicroscopy(SEM)wereemployedtocharacterizethepolyurethanefoamswitlldifferenttriethanolamineratios．Andhowtriethanolamineratioaffec

5、tedthefoamingtime，cellstructure，apparentdensitiy,coefficientofthermalconductivity,mechanicalstrengthsandthermalstabilityofthefoamswasstudied．Triethanolaminecanacceleratethemainreactionsoffoamingsystem，meanwhileiscrosslinkerofsystemduetoitsspecialmolecularst

6、ructure．Thefoamingtimewasshorterwithmoretriethanolamine．Atthesametime，theapparentdensity,coefficientofthermalconductivityandstrengthsoffoamsascended(after7pphp)beforedescending(before7pphp)，whilethecellsizeandpercentageofelongationatbreakoffoamshadreversedt

7、rends．Polyisocyanatepolyaddition(PIPA)polyolwassynthesizedinlab．Fouriertransform’nfrared-

8、pectrometry(FTIR)andgetranstormmtraredsoectrometry1IRloermeatl。onIl北京化工大学硕士学位论文chromatography(GPC)wereemployedtodeterminatethecharacteristicofPIPApolyolsuchasinfrareds

9、pectrum，molecularweightanditsdistribution，viscosity．Thepolyolwithbettercharacteristicswassynthesizedthroughinvestigatingdifferentsyntheticrecipes．Thepolyisocyanatepolyadditionpolyolsynthesizedinlabwasu