聚氨酯弹性体因其独特的结构特点而具有十分优异的综合性能,既可以作为橡胶使用,也可以作为塑料使用,因而广泛应用于现代社会的方方面面。但是聚氨酯的大分子中有很多极性基团,使电阻率较低;大分子内存在很多氢键,分子运动内摩擦较大,导致在交变应力下使用内生热较大。而将空心微球加入聚氨酯弹性体中,能够形成不同于普通聚氨酯发泡材料的微细、封闭泡孔结构,在不使用发泡剂的情况下得到近乎是弹性体的含有微细闭孔结构的聚氨酯材料,能够改善聚氨酯的动态性能,同时简化生产工艺;高介电常数无机填料的加入能够提高材料的电阻率。此次课题主要采用一步法制备MDI体系的聚氨酯弹性体复合材料,从以下几个方面进行研究:复合材料基体的性能,空心玻璃微球对弹性体性能的影响,有机空心微球对弹性体性能的影响,无机填料及改性对复合材料性能的影响。通过实验数据发现:(1)改变多元醇种类及配比可以发现:采用聚醚三醇M-1和聚合物多元醇J-1并用,比例为60/40时,材料的综合性能较好。改变扩链剂种类及配比发现,采用并用比例为1/1的EG和E-300时,材料的综合性能较好。改变NCO%时发现,NCO%=2%时,满足各项性能要求。改变异氰酸酯种类及配比发现,单独使用100L时材料的综合性能较优。(2)改变空心玻璃微球的种类发现,微球种类是S60时材料的强度下降较小,S60和VS5500使材料的回弹性得到改善;VS5500使材料电阻率下降最小,其次是S60;改善动态性能方面VS5500和S60效果较好,综合来看,S60的综合效果较好。改变HGM的用量可以发现,S60的加入量越多,材料强度下降越多,电阻率也下降越多,但是材料的冲击回弹较高,动态性能得到较大改善;综合来看,S60加入量在2%时材料的综合性能较优。(3)改变有机空心微球的种类发现,在物理性能方面,AK920的表现较好,在电阻率上,未发泡AK31-40使材料电阻率下降最小,在动态性能方面,AK920使材料的动静刚度比和损耗因子值最小。改变有机微球的用量发现,AK920用量在0.25%时材料的力学性能和电阻率下降较少,动静刚度比达到最小值。有机空心微球与不同种类的HGM共用发现,AK920与S60的配合效果最好,但是并用效果不及单独使用AK920好。(4)改变无机填料种类发现,填料是硫酸钡时材料的综合力学性能和动态性能均较好;填料是钛白粉时材料的表面电阻率和体积电阻率较高。改变无机填料的用量发现,硫酸钡用量越多,材料的力学性能越差,但是材料的表面电阻率和体积电阻率越高,材料的动态性能受到影响,但是影响程度不大。硫酸钡用量可以加到25g。改变触变剂用量发现,触变剂用量为0.5%时,材料的力学性能较好,硬度差较小,但是黏度最大。触变剂用量为0.5%时材料的表面电阻率正反面相差较小,且体积电阻率较大。改变无机填料表面改性剂种类发现,铝酸酯偶联剂改性硫酸钡后,材料的力学性能、电阻率、动态性能和分散情况均较好。铝酸酯用量在6%,改性时间在30min时材料的综合性能较好。