超细羊毛粉体改性聚氨酯薄膜及涂层织物性能研究

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本文研究了利用物理共混的方式将一种超细的羊毛粉体与聚氨酯树脂进行混合制备成薄膜,观察测试其内部结构和物理机械性能,并使用这种共混材料进行织物涂层。最后比较了两种不同粒径粉体对共混效果的影响。 将羊毛粉体和聚氨酯共混制备成干法薄膜,经过扫描电镜观察表明,羊毛在溶剂N,N-二甲基甲酰胺中与聚氨酯树脂有较好的相容性,羊毛粉体在薄膜中均匀分布,没有大块团聚现象。 在干法薄膜的X射线衍射分析曲线中,随着羊毛粉体的加入,薄膜的衍射峰高度逐步降低。表明低聚态羊毛粉体的加入使得薄膜的非晶区含量相对增加。热重分析表明共混膜随着羊毛粉体含量的提升,试样所含水份逐渐增加,而且试样的热分解起始温度也有下降的趋势,这说明羊毛的加入使得聚氨酯的热稳定性能有一定的降低。而动态力学分析表明,羊毛粉体的含量对聚氨酯的软段没有明显的影响,但聚氨酯薄膜的贮能模量随着羊毛含量的增加而增大。此外,在一定温度下的烘干过程中,羊毛粉体破坏了聚氨酯硬段结晶,使得聚氨酯大分子链段的自由度增大。同时聚氨酯的玻璃化温度得到了一定的提升。 随着羊毛粉体含量的增加,共混膜的断裂强力、断裂伸长和断裂功均有明显降低。这是由于加入羊毛粉体以后,聚氨酯中的粉体和聚氨酯之间由于没有生成新的键合作用,粘结强度不高,因而在界面处有大量的缝隙存在,使聚氨酯的拉伸性能受到一定的损失。 羊毛粉体加入后,聚氨酯共混膜的透湿量有很大提高。在粉体含量没有达到30%以前,由于聚氨酯的包覆作用,粉体没有能够大量连通,水汽透过量不够,透湿作用提高不明显。当粉体含量达到30%以后,透湿效果提升明显。此时连续排列粉体增加,羊毛粉体与聚氨酯的复合界面会出现大量的缝隙,这些缝隙连接起来后就能够形成另外的透湿通道。特别当羊毛含量达到50%时,薄膜表面的吸湿性能加强,连续的羊毛粉体形成了大量的透湿通道,以至于透湿量增大显著。
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