阻燃型全生物基多元醇聚氨酯泡沫的制备及性能研究

利用环氧大豆油分别与乙醇和苯基磷酸发生开环反应，制备了两种不同的大豆油基多元醇(Polyol-E与Polyol-PPOA)，将二者按照不同的配比与异氰酸酯(PM200)反应制备了硬质聚氨酯泡沫材料。对混合多元醇制备的硬质聚氨酯泡沫材料的泡孔结构、密度、力学性能及阻燃性能进行了测试和分析。测试结果表明，随着Polyol-PPOA质量分数的增加，样品的泡孔数量先减少后增加，泡孔尺寸先增大后减小。密度随着Polyol-PPOA的用量增加先增加后减小。压缩强度呈现先降低后升高的趋势，Polyol-PPOA为70%(质量)时的压缩强度达到0.133 MPa，在800℃时的残炭率达到17.57%，极限氧指数也在这时达到最高，为23.10%。     

助剂对全水发泡阻燃聚氨酯硬泡性能的影响

采用聚醚多元醇、多异氰酸酯、泡沫稳定剂、液态阻燃剂、催化剂和水制备了全水发泡阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料,研究了水用量、催化剂、泡沫稳定剂及阻燃剂对聚氨酯硬泡性能的影响。结果表明,水用量影响聚氨酯硬泡的泡沫密度、压缩强度、尺寸稳定性、吸水率等性能;不同催化剂复配影响聚氨酯硬泡的泡孔结构;泡沫稳定剂影响泡孔均匀性和聚氨酯硬泡的导热性能;磷酸三乙酯(TEP)对硬泡阻燃性能的影响优于磷酸三氯丙酯(TCPP)和阻燃聚醚多元醇(F-7190)。随TEP用量的增加,聚氨酯硬泡的氧指数增大,压缩强度降低;随F-7190用量增加,聚氨酯硬泡的氧指数略有增大,压缩强度先增大后变小。     

MVQ/s-LDPE/SiO_2泡沫材料的制备及性能研究

以硅烷接枝改性低密度聚乙烯(s-LDPE)对甲基乙烯基硅橡胶/二氧化硅(MVQ/SiO2)混炼胶补强,尿素为物理发泡剂,采用溶析成孔法制备了开孔MVQ/s-LDPE/SiO2泡沫材料,系统研究了MVQ/s-LDPE共混比和尿素发泡剂用量对泡沫材料性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)对泡沫材料孔结构进行了观察。结果表明:随s-LDPE用量增加,MVQ/s-LDPE/SiO2泡沫材料的邵氏A硬度、拉伸强度和撕裂强度增加,抗压缩变形能力增强,补强作用明显;随发泡剂用量增大,泡沫材料泡孔分布更加均匀,孔隙率增加,力学强度和抗压缩变形能力逐渐降低。     

短切碳纤维增强聚酰亚胺泡沫的制备及性能

针对现有软质聚酰亚胺泡沫强度低的缺点,通过一步法制备了短切碳纤维增强聚酰亚胺泡沫,研究了短切碳纤维的添加量对聚酰亚胺泡沫的化学结构、微观形貌、压缩强度及热导率的影响。结果表明,短切碳纤维在发泡过程中起到成核剂的作用,随着其添加量的增加,泡沫的泡孔平均尺寸先减小后增加;当短切碳纤维质量分数为20%时,泡孔的最小平均尺寸为507μm;泡沫密度随着短切碳纤维用量的变化没有明显的改变;泡沫的压缩强度随着短切碳纤维的用量先增大后逐渐减小,压缩强度最大为54.52 kPa;短切碳纤维的加入对聚酰亚胺泡沫材料的化学结构和热稳定性没有明显的影响,但是材料的热导率随着短切碳纤维含量的增加有一定的增加。     

新型疏水聚氨酯硬质泡沫的绿色制备及其性能研究

采用半预聚法作为发泡工艺,以全氟聚醚作为一种新型泡沫稳定剂,选用水作为绿色化学发泡剂,制备了疏水型聚氨酯硬质泡沫。结果表明,随着全氟聚醚含量的增加,材料的接触角增大,最高可达139.7 °;添加全氟聚醚后,其泡沫具有较高的闭孔率,而且随着全氟聚醚含量的增加,泡孔更加均匀,泡孔尺寸逐渐减小,泡孔的密度增大,导热系数显著降低;压缩强度最高可达0.822 MPa。     

硬质聚氨酯/二氧化硅纳米粒子复合材料泡沫形貌和性能研究

利用2种不同粒径的球形二氧化硅（SiO2）纳米粒子作为填料,制备了硬质聚氨酯（PU-R）/SiO2纳米粒子复合材料泡沫。利用扫描电子显微镜考察复合材料的形貌,通过压缩试验、尺寸稳定性测试和热导率测试表征复合材料的力学性能、尺寸稳定性和热导率。结果表明,球形SiO2纳米粒子对复合材料的泡孔结构有明显的细化作用（孔径从纯PU-R泡沫的303 μm降低到170 μm）,可以有效提高复合材料的压缩性能（与纯PU-R泡沫相比,比强度和比模量分别提高了8.3 %和12.5 %）,降低了其线膨胀系数,并使热导率略微下降,而对尺寸稳定性无明显影响。与粒径为400 nm的SiO2纳米粒子相比,粒径为700 nm的SiO2纳米粒子较易均匀分散,对PU-R泡沫力学性能的改善效果更为明显。     

成核剂对酚醛泡沫微观结构及性能的影响

以聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇(DPAP)共聚改性酚醛发泡树脂为原料,研究了气相法白炭黑、纳米氧化铝以及中空玻璃微珠(HGB)三种不同成核剂对酚醛泡沫微观结构及导热系数的影响。结果表明:成核剂的添加对酚醛泡沫的泡孔尺寸及其分布产生很大影响;泡沫泡孔平均直径随着成核剂的加入先减小后增大。通过多次试验最终实现了对泡孔孔径的良好控制,泡沫内部泡孔结构分布均匀,孔径分布较窄;同时酚醛泡沫的压缩性能得到提高,导热系数与吸水率降低。     

腰果酚醛胺固化环氧树脂泡沫塑料性能研究

以双酚A型环氧树脂(EP)为基体树脂、自制的腰果酚醛胺(PCT)为固化剂、正戊烷(N-PT)为发泡剂、吐温-80和二甲基硅油为稳泡剂室温发泡制备新型环氧树脂泡沫塑料。研究了PCT用量对发泡时间和泡沫性能的影响,通过扫描电子显微镜和热失重分析对泡沫塑料的微观形貌和热性能进行了表征。结果表明,随着PCT用量增加,发泡时间逐渐缩短;环氧树脂泡沫塑料的密度、压缩强度、吸水率和热导率均随PCT用量的增加呈现先减小后增大趋势;当PCT加入量为30 %(相对于纯EP)时,发泡时间降至5 min;泡沫塑料的综合性能较佳,密度为0.0467 g/cm^3、压缩强度为276 kPa、吸水率为2.9 %、热导率为0.037 W/m·K,此时泡孔大小均匀,不良泡孔少;泡沫初始失重温度为248.4 ℃,最大失重速率温度为362.3 ℃,耐热性最佳。     

全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫塑料的制备与性能

采用多元醇、异氰酸酯、催化剂、发泡剂和阻燃剂等为原料制备了全水发泡阻燃聚氨酯硬质泡沫(PURF),讨论了聚醚多元醇种类、催化剂、发泡剂、异氰酸酯指数以及阻燃剂对PURF性能的影响。结果表明,聚酯多元醇能够改善泡孔结构,但降低压缩强度和尺寸稳定性;不同催化剂复配,可以控制发泡工艺;水发泡剂与泡沫的密度、泡孔结构、力学性能有关;异氰酸酯指数在1.1～1.2时,泡沫的压缩强度、尺寸稳定性等较好;三(2-氯异丙基)磷酸酯(TCPP)可赋予PURF一定的阻燃性,但对泡体结构、压缩强度和尺寸稳定性有影响。     

聚氨酯/环氧树脂泡沫材料的制备及性能研究

采用环己烷、水为共发泡剂制备了聚氨酯、环氧树脂、聚乙二醇为主体成分的硬质泡沫材料,利用热失重仪、光学显微镜等对泡沫材料的热性能、力学性能及泡孔结构进行了研究。结果表明,随着聚乙二醇的加入,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均呈现先增大后减小的趋势,当聚乙二醇含量为30份(质量份数,下同)时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较佳水平;加入环氧树脂能够提高泡沫材料的热分解温度,且当其含量为15～20份时,泡沫材料的压缩强度和冲击强度均达到较高水平;泡沫材料的压缩强度、冲击强度在环己烷与水质量比为10/1时达到最大值。     

纳米二氧化硅/聚氨酯酰亚胺复合泡沫材料的制备与性能

采用预分散法和一步法制备了纳米SiO2/聚氨酯酰亚胺(PUI)复合泡沫材料,考察了纳米SiO2对PUI发泡过程的影响,研究了纳米SiO2/PUI复合泡沫材料的泡孔结构及性能。结果表明,在PUI发泡过程中,随着纳米SiO2用量的增加,复合泡沫材料的开孔率增大,可有效防止泡沫收缩,且密度也减小;当纳米SiO2用量为10份时,纳米SiO2/PUI复合泡沫材料具有比较均匀的泡孔结构,且具有较高的开孔率、良好的阻燃性和热稳定性;柔软性泡沫还具有较好的吸声性能     

酚醛-三聚氰胺聚合物改性聚醚多元醇用于聚氨酯硬泡的性能研究

用酚醛-三聚氰胺聚合物改性的聚醚多元醇(PFMP-Polyol)制备硬质聚氨酯泡沫,考察了PFMP-Polyol的用量对泡沫的发泡性能、物理机械性能的影响。结果表明,在HCFC-141b发泡体系中,PFMP-Polyol的加入可提高发泡反应速度,使泡沫泡孔细腻、均匀,泡沫的压缩强度、尺寸稳定性均有明显的提高;用于环戊烷发泡体系中,当PFMP-Polyol的质量分数占聚醚多元醇的30%、模压泡密度在34.2 kg/m~3,压缩强度(水平方向)为254.2 kP,导热系数可降低至20.8 mW/(m·K)。     

纳米SiO2/聚醋酸乙烯酯杂化乳液的性能研究

采用半连续乳液聚合工艺,合成了纳米二氧化硅(SiO2)改性聚醋酸乙烯酯(PVAc)有机/无机杂化乳液。研究了纳米SiO2添加量对聚醋酸乙烯酯乳液聚合稳定性、贮存稳定性、黏度、粘接强度的影响。结果表明,经超声处理的SiO2粒子加入乳液中乳胶粒分散状态良好,合成的SiO2/PVAc复合乳液放置6个月未产生凝聚、分层等不稳定现象;乳液黏度随SiO2含量增加由532.0mPa·s降低为343.0mPa·s。扫描电镜(SEM)观察,纳米SiO2改性PVAc乳液分散均匀,乳胶颗粒聚集现象减少,压缩剪切强度随纳米SiO2含量的增加呈先增大后减小的趋势,用量为6‰时可达10.28MPa。     

SiO2粒径对PP发泡行为和力学性能的影响

通过把改性过的不同粒径SiO2以不同用量加入到聚丙烯(PP)中,制备PP/SiO2复合材料母粒,在二次开模条件下制备微发泡PP/SiO2复合材料.通过对不同粒径的SiO2粒子对PP纳米复合材料发泡行为的影响研究,讨论了超细SiO2在聚合物微孔发泡中的作用机理,分析了超细SiO2对PP的力学性能及泡孔结构的影响规律.结果表明,不同粒径的SiO2粒子的加入都能够显著降低PP的泡孔直径和增加泡孔密度;SiO2粒子使PP的缺口冲击强度升高,发泡材料的拉伸强度低于未发泡材料的拉伸强度.     

APP对硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫泡孔结构及力学性能的影响

采用聚酰亚胺(PI)预聚法,合成由聚磷酸铵(APP)阻燃的硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料。分析了APP添加量对泡孔结构、泡沫结构参数、力学性能的影响以及三者之间的关系,并通过幂次法则建立起压缩性能、冲击性能与泡沫密度之间的关系。结果表明:随着APP添加量的增加,硬质聚氨酯-酰亚胺泡沫塑料的泡孔孔径和冲击强度减小,而泡沫密度、压缩强度和压缩模量均增大;冲击强度、压缩强度、压缩模量与泡沫密度之间的密度指数分别为-1.688、1.062和0.934;冲击性能和压缩性能与泡孔结构和孔隙率有密切关系。     

原位生成纳米SiO2填料对RPU性能的影响

通过控制水解温度和乳化剂的加入量,采用油包水微乳液法在聚醚多元醇中原位合成了纳米SiO2,聚醚多元醇进一步与TDI反应制备聚氨酯硬质泡沫塑料。TEM照片显示原位合成的SiO2微粒呈球状且分散,粒径范围在50～70nm。该聚氨酯硬质泡沫塑料的吸水率随着SiO2添加量的增加,先升高随后又降低。因为原位生成纳米SiO2的加入,聚氨酯硬质泡沫塑料的拉伸强度得到显著提高,冲击强度缓慢增大,而对于压缩强度则先轻微降低,一直到SiO2质量分数为1.1％时才开始急剧增大。     

纳米镁铝层状双氢氧化物/氧化石墨烯杂化物的制备及其在酚醛泡沫中应用研究

采用水热法制备了纳米镁铝层状双氢氧化物/氧化石墨烯(MgAl-LDH/GO)杂化物,研究了MgAl-LDH/GO对酚醛泡沫的泡孔结构、力学性能、掉粉率和阻燃性能的影响。结果表明,随着MgAl-LDH/GO用量的增加,酚醛泡沫的弯曲和压缩强度明显提高,且掉粉率显著降低。当MgAl-LDH/GO用量为0.9(份数)时,制备的酚醛复合泡沫的综合性能最好,泡孔小而结构均匀,弯曲和压缩强度分别提高了29.7%和29.4%,掉粉率降低了44.7%,其氧指数为39%,并达到UL 94 V-0级。     

发泡剂用量对EVM/PLA共混物性能的影响

选用乙烯-醋酸乙烯酯橡胶(EVM 700)与聚乳酸(PLA)为基体材料,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,采用模压发泡法制备了橡塑共混型发泡材料,研究了发泡剂用量对材料发泡性能和阻尼性能的影响。结果表明,共混物呈现大量微孔围绕少数大孔的梯度泡孔结构。随着AC用量的增加,泡孔数量增多,泡孔壁变薄,泡孔尺寸变化不大;压缩强度和发泡密度呈降低趋势,发泡倍率呈升高趋势。AC用量为4份时,材料阻尼性较好。     

HFC-245fa含量对预制直埋保温管道泡沫性能影响研究

采用高压发泡机制备了HFC-245fa/水发泡的预制直埋保温管道硬质聚氨酯泡沫。考察了HFC-245fa用量对聚氨酯硬泡压缩强度、导热系数、闭孔率、吸水率、老化前后尺寸稳定性能的影响。结果表明,加入HFC-245fa的聚氨酯硬泡各项性能均比未加入的泡沫好;随着HFC-245fa用量的增加,聚氨酯硬泡各项性能也呈现递增趋势;HFC-245fa用量为零(全水)的泡沫老化前后导热系数变化最大,且HFC-245fa用量越高,老化前后的导热系数差异越小。     

聚苯砜微孔材料的制备及其力学性能

以超临界CO_2为发泡剂,采用固态升温发泡技术制备了微米级和纳米级泡孔结构的聚苯砜(PPSU)泡沫材料,通过扫描电镜对PPSU发泡样品的泡孔形貌进行了表征。在饱和压力为8~25 MPa、发泡温度为160~220℃的范围内制备的PPSU泡沫材料孔径在0.2~2μm之间,泡孔密度为10~(11)~10~(13)cell/cm3,发泡倍率为1~2.5。发泡时间固定为30 s时,泡孔孔径随着发泡温度的升高呈现出先增大后减小的趋势,而且随着饱和压力的升高,孔径不断减小;泡孔密度的变化趋势则与之相反。对发泡密度都为0.6 g/cm~3,且具有不同孔径大小的发泡样品进行了力学性能测试,结果表明:随着泡孔尺寸的减小,拉伸强度和压缩强度均显著提升,孔径为206 nm的发泡样品与孔径为1 920 nm的发泡样品相比,压缩和拉伸强度分别提高了256.1%和106.1%。