不同基材聚氨酯泡沫的热稳定性和燃烧性能研究

采用三官能度的四种分子量的聚醚多元醇(300、500、1000和3000)与异氰酸酯(PM200)“一步法”全水发泡制备聚氨酯泡沫(PUF)。采用热重分析、Flynn-Wall Ozawa法、锥形量热仪和烟密度分析了不同分子量对PUF热稳定性和燃烧性能的影响。结果表明，随着聚醚多元醇分子量的增加，材料的活化能先增大后减小。使用1000分子量聚醚多元醇制备的PUF具有最高的活化能和最佳的热稳定性，最低的峰值放热率(469kW/m²)和烟密度(51.3),这一测试有助于探索阻燃泡沫的固有燃烧行为。     

迷宫形开孔硬质聚氨酯泡沫制备和性能研究

以多亚甲基多苯基异氰酸酯(PM-200)、聚醚多元醇(5110)为主要原料,以硅油(L580)为稳泡剂,水(H2O)为发泡剂,采用一步发泡法制备一系列不同密度硬质聚氨酯泡沫材料,通过水压穿孔工艺实现硬质聚氨酯泡沫开孔,制备具有形如迷宫样的相互贯通的开孔硬质聚氨酯泡沫。研究了泡沫密度和开孔压力对泡沫开孔率和压缩强度的影响,以及开孔率对吸声系数的影响。结果表明:开孔压力越大,相应的开孔率越大;在开孔压力相同的情况下,泡沫的密度越小,开孔率越大;开孔率越大,材料吸声系数越大;开孔压力的变化对泡沫压缩强度影响不大。     

磁性聚氨酯泡沫的微观形貌及低频吸声性能

针对传统聚氨酯泡沫吸收低频噪声效果较差的问题,采用一步全水发泡法制备添加磁性颗粒（羰基铁粉（CIP））的聚氨酯泡沫。搭建磁性聚氨酯泡沫（MPF）的吸声实验平台,从宏观和微观的角度研究聚醚多元醇与异氰酸酯的配比及CIP对MPF吸声性能的影响。通过SEM观测MPF的微观形貌,采用统计学方法对泡孔尺寸进行分析,并利用阻抗管和传递函数法对64~1 600 Hz范围内MPF的吸声性能进行测试。实验结果表明,CIP的加入,使MPF平均孔径减小,孔径对数分布标准差增加,开孔率和低频吸声性能得到提高,特别是低于500 Hz部分;当聚醚多元醇与异氰酸酯比例为100：60、CIP含量为5wt%时,MPF的低频吸声性能最优,其64~500 Hz范围内的平均吸声系数达到0.22。     

聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫的制备及表征

以OMMT为原料制备了聚醚-有机蒙脱土(POP-OMMT)纳米硬质泡沫。X射线衍射(XRD)测试表明聚醚多元醇(POP)插层进入OMMT层间,其层间距由2.1 nm扩大到3.9 nm。用不同比例POP-OMMT与POP、多异氰酸酯(PM200)及其它助剂反应,制备了聚氨酯/有机蒙脱土纳米硬质泡沫(PU/OMMT)。当聚氨酯(PU)中POP-OMMT添加量为2.20%和3.50%时,PU/OMMT的压缩强度分别比PU基体材料提高16.87 kPa和22.50 kPa,弯曲强度提高20.81kPa和35.35 kPa,断裂伸长率提高21.05%和28.15%,初始失重温度也提高了10.86℃和3.62℃。引入适量OMMT可提高聚氨酯硬质泡沫的力学性能和热稳定性。     

组合多元醇对用于无土栽培的聚氨酯吸水泡沫的影响

研究用羟值配比不同的5种聚醚多元醇对聚氨酯泡沫材料吸水性、保水性的影响。用不同配比的聚醚与甲苯二异氰酸酯(TDI80/40)反应制备预聚体,然后与水、无机填料混合反应,制得聚氨酯无土栽培基质。对所得的聚氨酯泡沫材料进行饱和吸水倍率、总孔隙率、持水孔隙率等理化性质测试,以及力学性能的检测;采用扫描电镜比较基于不同羟值聚醚多元醇聚氨酯发泡材料的泡孔结构。研究结果表明,随着反应中聚醚多元醇羟值的增加,制得的聚氨酯发泡材料的容重越来越小,通气孔隙越大,其吸水性保水性能越好(551%)。     

预聚物法制备喷涂聚氨酯弹性体研究

本文以MDI、HMDI、IPDI、二胺扩链剂、端氨基聚醚、端羟基聚醚等为主要原料用预聚物法制备了双组分喷涂聚氨酯弹性体。探索了配方中异氰酸酯种类、NCO的含量、不同扩链剂和不同端羟基聚醚等因素对聚氨酯弹性体的影响。通过改变预聚体中多异氰酸酯类型及NCO的含量,调节配方中软硬段质量分数,选择聚醚多元醇和端氨基聚醚种类,以及合理搭配不同的扩链剂,可以制得不同性能的聚氨酯弹性体材料。     

组合多元醇对用于无土栽培的聚氨酯吸水泡沫的影响EI北大核心CSCD

研究用羟值配比不同的5种聚醚多元醇对聚氨酯泡沫材料吸水性、保水性的影响。用不同配比的聚醚与甲苯二异氰酸酯(TDI80/40)反应制备预聚体,然后与水、无机填料混合反应,制得聚氨酯无土栽培基质。对所得的聚氨酯泡沫材料进行饱和吸水倍率、总孔隙率、持水孔隙率等理化性质测试,以及力学性能的检测;采用扫描电镜比较基于不同羟值聚醚多元醇聚氨酯发泡材料的泡孔结构。研究结果表明,随着反应中聚醚多元醇羟值的增加,制得的聚氨酯发泡材料的容重越来越小,通气孔隙越大,其吸水性保水性能越好(551%)。     

高活性超低单醇含量聚醚多元醇合成高回弹聚氨酯泡沫塑料的研究

以双金属络合物 (DMC)为催化剂 ,首先制备出超低单醇含量、高相对分子质量的聚氧化丙烯醚多元醇 ,再采用碱金属化合物催化剂 ,用环氧乙烷封端 ,制得高活性聚醚多元醇。用这种聚醚采用全水发泡体系合成高回弹软质聚氨酯泡沫塑料 ,通过物理机械性能的检测 ,实验结果表明 ,用DMC聚醚多元醇比常规的PPG聚醚多元醇制备的高回弹软质聚氨酯泡沫塑料具有更优越的理化性能和开发应用价值     

低密度阻燃聚氨酯硬质泡沫的制备及性能初探

以聚醚多元醇、异氰酸酯、三乙烯二胺、二甲乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、1,1-二氯-1-氟代乙烷(HCFC-141B)、水、硬泡硅油、三(2-氯丙基)磷酸酯等为原料,制备了聚氨酯硬质泡沫。实验考察了发泡剂、异氰酸酯、阻燃剂用量对聚氨酯泡沫性能的影响。结果表明,每100 g聚醚中加入1.25 g水、33.54 g HCFC-141B和155.01 g异氰酸酯时,产品的力学性能和尺寸稳定性较好。当阻燃剂用量为22.59 g时,材料的燃烧性能得到改善。实验初步确定了发泡的较优配方,得到了性能较好的聚氨酯硬质泡沫。扫描电镜(SEM)测试表明泡孔呈近似球形、各向同性的闭孔结构,孔径分布较均匀。     

生物降解性吸水聚氨酯泡沫化肥

研究了以聚醚多元醇和异氰酸酯为主原料，采用水基发泡新工艺制作软质聚氨酯泡沫塑料的配方，在其基础之上加入魔芋粉、高吸水树脂和尿素以制作生物降解吸水性聚氨酯泡沫化肥。研究表明通过调整聚氨酯泡沫的密度以及魔芋粉、高吸水性树脂的含量可以控制尿素的缓释速度。研究还表明该材料在土壤中可以生物降解。     

硅烷改性水性聚氨酯表面施胶剂的制备与性能研究

以甲苯二异氰酸酯、混合多元醇为基本原料,N-甲基二乙醇胺为亲水扩链剂,有机硅为改性剂,通过醋酸中和反应制备出一种可用于纸张表面施胶的自乳化阳离子水性聚氨酯乳液;研究了硅烷用量、预聚温度、R值(体系中异氰酸酯基和羧基的摩尔比)、聚酯＼聚醚质量比对乳液性能和施胶效果的影响.结果表明:硅烷用量为4.5％,预聚温度为60℃,R值为1.10,聚酯＼聚醚质量比为3.6时制备的乳液性能良好;FT-IR分析表明有机硅烷已通过化学方法结合到聚氨酯分子链中;TGA分析表明有机硅的加入对水性聚氨酯耐热性有明显提高;粒径分析表明,有机硅的加入能使乳液粒子分布更均匀且粒径更小;施胶效果表明水性聚氨酯对改善纸张强度作用明显,有机硅烷的加入能显著提高纸张的施胶度.     

PEPA改性聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料的性能研究

以多异氰酸酯、3,3′,4,4′-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、笼状季戊四醇磷酸酯(PEPA)、聚醚多元醇为主要原料,采用PI预聚法和自由发泡工艺制备了PEPA改性聚氨酯-酰亚胺(PUI)泡沫塑料。用红外光谱表征了PEPA改性PUI泡沫塑料的结构,并研究了PEPA对泡沫的泡孔结构、力学性能及阻燃性能的影响。结果表明,随PEPA含量的增加,PEPA改性PUI泡沫塑料的泡孔逐渐向较规则的多边形转变,在30份时泡孔分布较均匀,多呈六边型,改性PUI泡沫塑料获得较好的力学性能,且PEPA的引入在一定程度上提高了PUI的阻燃性能。     

聚氨酯胶粘剂的制备、性能及其交联改性研究

以聚醚多元醇（GE210）、1，4一丁二醇和甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）等为原料，以聚酯多元醇（P210）为交联剂，合成了具有不同异氰酸酯指数（R值）的线型和交联型两类溶剂型聚氨酯胶粘剂。通过红外谱图（FT-IR）表征了聚氨酯的结构，测定了所合成的聚氨酯胶粘剂的物理性能及其对皮革基材的粘接性能。结果表明，线型聚氨酯胶粘剂对皮革具有较强的粘接强度，且随着异氰酸酯指数的增加，粘接强度逐渐增强。加入交联剂后，随R值增大，胶粘剂的粘接强度也逐渐增大。在相同R值的情况下，交联型聚氨酯胶粘剂比线型聚氨酯胶粘剂的粘接强度有较大程度的提高。     

稻壳粉末添加聚氨酯硬泡的制备及性能

采用聚醚多元醇、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、泡沫稳定剂、催化剂、高效阻燃剂、发泡剂、稻壳粉末等原料通过一步法制备了聚氨酯硬质泡沫材料,研究了不同稻壳粉末添加比例的聚氨酯硬质泡沫材料的导热系数、阻燃指数和降解性能。结果表明:随着稻壳粉末添加量的增加,聚氨酯硬泡的绝热性能提高,极限氧指数则呈下降趋势,降解性能随着稻壳粉末添加量的增加而逐渐提高。     

阻尼性半硬质聚氨酯泡沫的制备与性能

半硬质聚氨酯泡沫(SRPUF)因为其较高的压缩硬度、较低的弹性以及较好的吸能效果,常用作吸能减震材料。文中采用一步法模塑成型工艺,以混合聚醚多元醇和改性二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为原料,全水发泡合成了半硬质聚氨酯泡沫,研究了泡沫稳定剂含量对泡孔结构的影响,异氰酸酯(NCO)指数、微量乙二醇(EG)扩链剂对其阻尼性能的影响。结果表明,泡沫稳定剂含量增加,泡孔越小越均匀;NCO指数提高聚氨酯泡沫的阻尼性能降低;微量乙二醇扩链也可以提高聚氨酯泡沫的阻尼性能;当NCO指数为0.8,5‰乙二醇扩链时,可以制备阻尼性能和热性能较好的半硬质聚氨酯泡沫。     

软段结构对硬质聚氨酯泡沫材料性能的影响

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料，二月桂酸二丁基锡为催化剂，水为发泡剂，采用一步模压成型法合成了一系列具有不同软段结构的硬质聚氨酯泡沫材料。通过力学性能测试，研究软段结构对硬质聚氨酯泡沫材料性能的影响，探究压缩速率对硬质聚氨酯泡沫材料抗压强度的影响规律。结果表明，随着软段中聚醚多元醇含量的增加，泡沫材料的压缩强度和弯曲强度下降，但弯曲应变增加；验证了硬质聚氨酯泡沫材料在准静态压缩条件下所具有的应变率效应。     

纳米二氧化钛增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备

采用功率超声,将纳米二氧化钛颗粒分散到多次甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)体系内,然后与聚醚多元醇聚合制得了纳米二氧化钛增强的硬质聚氨酯泡沫塑料.SEM分析表明纳米二氧化钛均匀分散在聚氨酯泡沫塑料中.在较低添加量时纳米二氧化钛对压缩强度和冲击强度有一定提高,但会引起PAPI粘度迅速增加,从而导致发泡反应困难,当添加量为10%(质量分数)时压缩强度和冲击强度开始下降.     

水溶性聚氨酯化学灌浆材料的研制

研究了水溶性聚氨酯灌浆材料中多异氰酸酯与聚醚多元醇原料的选择,聚醚的脱水条件,反应温度与时间,以及稳定剂及增塑剂对浆材性能的影响。确定了最佳配方,合成了几批水溶性聚氨酯化学灌浆材料,结果有很好的重复性。     

蓖麻油-聚醚基聚氨酯弹性体的制备和表征

以可再生资源-蓖麻油作为起始荆,环氧丙烷开环聚合制备了不同分子量的蓖麻油-聚醚多元醇,并通过1HNMR 和 FTIR 等手段来分析蓖麻油-聚醚多元醇的结构.以不同分子量的蓖麻油-聚醚多元醇作为原料制备了一系列聚氨酯弹性体,并对其进行物理机械性能和热性能分析.研究结果表明:随着蓖麻油聚醚多元醇分子量的增加,其聚氨酯弹性体的扯断伸长率逐渐增加,拉伸强度、撕裂强度和硬度逐渐降低;同时,热稳定性提高,硬段的结晶熔融温度和结晶度降低.     

水加入量对全水聚氨酯泡沫塑料性质的影响

分析了以水为发泡剂的全水聚氨酯发泡成型工艺过程中水的加入量对泡沫塑料性质的影响。研究了异氰酸酯指数为105,聚醚多元醇官能度为4,羟值为480mgKOH/g时,发泡剂水加入量与泡沫塑料开孔率、力学性能、泡沫稳定性等性质的关系。结果表明,聚氨酯泡沫塑料随着水的加入量从1g增加到10g,泡沫体拉伸强度降低了30%,压缩强度降低了29%;泡孔直径由50μm～100μm增加到300μm～400μm;玻璃化转变温度由102℃上升到112℃。