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(SiO_2)纳米粒子作为填料,制备了硬质聚氨酯(PU-R)/SiO_2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SiO_2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303μm降低到170μm),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SiO_2纳米粒子相比,粒径为700 nm的SiO_2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。