【碩士】聚氨酯復(fù)合材料的制備及性能的研究

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　　【碩士】聚氨酯復(fù)合材料的制備及性能的研究　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：太原理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　聚氨酯(PU)彈性體由于綜合性能出眾而被廣泛應(yīng)用于民用、體育、航天、軍事等領(lǐng)域，成為不可缺少的重要材料之一。但由于其耐熱、耐極性溶劑等性能還不夠理想，其應(yīng)用受到了一定程度的限制。為了進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，研究者一方面把特殊粒子加入體系以改善聚氨酯材料的一些性能，另一方面通過(guò)改變制備方法來(lái)提高聚氨酯材料的性能?！　? 本文在聚酯多元醇(PEA)一甲苯二異氰酸酯(TDD一3，3一二氯4，4-二氨基二苯甲烷(MOCA)體系下，采用預(yù)聚法制備了聚氨酯／SBA．15分子篩復(fù)合材料和聚氨酯／碳納米管復(fù)合材料并通過(guò)力學(xué)性能、耐溶劑性能、DSC、DMA、SEM及電學(xué)性能等測(cè)試手段考察了復(fù)合材料的多項(xiàng)性能。測(cè)試結(jié)果表明，聚氨酯／SBA015分子篩復(fù)合材料，與純聚氨酯材料相比，其力學(xué)性能和耐溶劑性能沒有得到明顯的提高，且略有下降。DMA結(jié)果說(shuō)明，SBA．15含量為3％時(shí)，PU／SBA．15分子篩復(fù)合材料，與純聚氨酯材料相比，其儲(chǔ)能模量大幅度提高，而阻尼性能下降。TG結(jié)果表明， SBA．15分子篩不能夠明顯的改善復(fù)合材料耐熱性。DSC表征結(jié)果說(shuō)明，SBA-15分子篩加入聚氨酯體系中，與純聚酯制備的聚氨酯材料相比，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相近，SBA．15分子篩對(duì)硬鏈段的結(jié)晶幾乎沒有影響?！　? 聚氨酯／碳納米管復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，與純聚氨酯相比，PU／CNTs復(fù)合材料的力學(xué)性能和伸長(zhǎng)率有所提高。DMA測(cè)試結(jié)果表明，與純聚氨酯相比，PU／CNTs復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和耗能模量都變大，阻尼也大幅度提高?！　? 電性能測(cè)試結(jié)果表明，隨著CNTs含量的增大，PU／CNTs復(fù)合材料的導(dǎo)電性能顯著提高，且交聯(lián)劑對(duì)其導(dǎo)電性能影響較大。在相同的CNTs質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，用TMP交聯(lián)的復(fù)合材料比用MOCA交聯(lián)的復(fù)合材料有更優(yōu)的導(dǎo)電性能。當(dāng)CNTs質(zhì)量分?jǐn)?shù)為l％時(shí)，以TMP交聯(lián)的PU／CNTs復(fù)合材料的體積電阻率比純PU下降4個(gè)數(shù)量級(jí)；而以MOCA為交聯(lián)劑的PU／CNTs復(fù)合材料則下降ld-數(shù)量級(jí)?！　? 本文還設(shè)計(jì)了聚酯．聚醚共混體系制備聚氨酯材料的新方法，考察了聚氨酯材料制各方法對(duì)材料力學(xué)性能及其它性能的影響。對(duì)比了聚酯多元醇和聚醚多元醇先混合一制備預(yù)聚體一擴(kuò)鏈一成型(即“前混法”)制備的聚氨酯材料與利用多元醇分別制備預(yù)聚體與MOCA擴(kuò)鏈后再混合(即“后混法”)所制備的聚氨酯材料之間的性能差別?！　? 力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，前混法制備的聚氨酯材料的力學(xué)性能要好于后混法所制備的聚氨酯材料。DMA測(cè)試結(jié)果表明，兩種方法制備的聚氨酯材料，在力學(xué)性能接近時(shí)，后混法制備的聚氨酯材料的儲(chǔ)能模量大，而阻尼性能降低。并證明了后混法所制備的聚氨酯材料具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。耐溶劑性能測(cè)試結(jié)果顯示，后混法制備的氨酯材料有更好的耐溶劑性。　　

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