论文部分内容阅读
微孔聚氨酯弹性体的泡孔孔径介于0.1um到上百个微米,其性能和密度处于聚氨酯弹性体和泡沫材料之间。它能将泡沫与弹性体的优点集于一身,尤其是在减震方面微孔聚氨酯弹性体表现突出,可以吸收75%95%的冲击能量[1]。加之其具有较高的强度、耐磨性以及耐腐蚀性,被广泛应用于城市轨道交通、建筑物之间等各个减震领域。本课题主要采用一步法制备微孔聚氨酯弹性体,首先针对扩链剂种类、扩链剂用量、异氰酸酯的种类、游离异氰酸根含量、软段结构、以及发泡剂配比和用量对微孔聚氨酯弹性体力学性能和动态性能的影响进行了研究。其次,本课题还研究了微孔聚氨酯弹性体的阻燃性能,选用阻燃多元醇、改变阻燃剂种类以及不同阻燃剂并用比例,研究它们分别对微孔聚氨酯弹性体阻燃性能的影响。研究发现:（1）扩链剂选用乙二醇时,制备的微孔聚氨酯弹性体性能较好。随着扩链剂的用量的增加,微孔聚氨酯弹性体的强度等力学性能增加,断裂伸长率减小,当扩链剂用量为3phr时,微孔聚氨酯弹性体的动静刚度比最小。异氰酸酯选用MDI并且PM-200加入量为5phr时,制备的微孔聚氨酯弹性体的损耗因子和动静刚度比相对较小,综合性能表现优异。随着游离异氰酸根含量的增加,微孔聚氨酯弹性体的动静刚度比逐渐增大。（2）PTMG型聚醚多元醇改性的MDI所制备的微孔聚氨酯弹性体综合力学性能比较好,损耗因子和动静刚度比均较小。在本实验的研究范围内,聚醚多元醇330N/POP-36/28为50/50时,微孔聚氨酯弹性体的综合性能最好。随着软段分子量的增加,微孔聚氨酯弹性体的力学性能增加,损耗因子和动静刚度比减小。（3）发泡剂选用H2O为主发泡剂,CH2Cl2为助发泡剂。随着发泡剂中助发泡剂CH2Cl2比例的增加,微孔聚氨酯弹性体的发泡时间和固化时间逐渐增大,密度呈先减小后增大的趋势,在H2O/CH2Cl2质量配比为0.15/5时,材料密度最小;泡孔结构随着CH2Cl2比例的增加由闭孔变为部分开孔的结构,泡孔的孔径系数（孔形系数=泡孔长轴/短轴）先增加后减小;微孔聚氨酯弹性体的损耗因子和动静刚度比也是随着助发泡剂CH2Cl2比例的增加呈先增大后减小的趋势,但与全水发泡的MPUE性能相比,助发泡剂CH2Cl2的加入,降低了微孔聚氨酯弹性体的动态性能。随着发泡剂用量逐渐增加,孔径增大,泡孔数目增多,甚至会出现并泡的现象;MPUE力学性能逐渐下降,动静刚度比逐渐增大。（4）阻燃多元醇的使用不仅提高了微孔聚氨酯弹性体的力学性能,也提高了其耐热性能和极限氧指数;不同种类阻燃剂的加入会降低微孔聚氨酯弹性体的力学性能,但对耐热性能和阻燃性能而言,添加膨胀石墨的微孔聚氨酯弹性体耐热性能表现优异,极限氧指数明显增加,阻燃效果最好。阻燃剂选用膨胀石墨和三聚氰胺并用时,膨胀石墨/三聚氰胺比例为1/1的情况下,得到的微孔聚氨酯弹性体综合性能最好,极限氧指数最高。随着乙基磷酸二乙酯（DEEP）加入量的增多,微孔聚氨酯弹性体的泡孔壁逐渐变薄,泡孔的开孔率逐渐提高;材料的强度等性能逐渐下降,断裂伸长率则逐渐上升;极限氧指数先增加后减小,在DEEP用量为7phr时,微孔聚氨酯弹性体的极限氧指数最高,为32.7%。