TPU/ATH和PVB/TPU复合材料的制备与性能研究
发布时间：2021-07-08 15:23
热塑性聚氨酯弹性体（TPU）具有良好的弹性、耐油性、耐臭氧性和低温性能,广泛地应用于各个行业。但是其易燃、拉伸强度不高、耐热性差等缺点在一定程度上限制了它的使用范围。如何改善TPU燃烧性能、力学性能和热性能等成为近年的研究热点之一。本文先以氢氧化铝（ATH）为阻燃剂,分别采用熔融共混法和溶液共混法制备了TPU/ATH复合材料,对其阻燃性能、力学性能和热性能进行了研究;然后以聚乙烯醇缩丁醛（PVB）和TPU为主要原料,采用熔融共混法制备了PVB/TPU复合材料,对其加工性能和力学性能进行了研究。在熔融共混法制备TPU/ATH复合材料的实验中,重点研究了ATH的表面处理方法和ATH加入量对TPU/ATH的力学性能、阻燃性能和热性能的影响。研究结果表明:经硅烷偶联剂处理的ATH与TPU复合制成的复合材料性能优于未经表面处理的;当ATH的加入量为20%时,两种TPU/ATH复合材料的300%定伸强度都达到最大,分别为8.87MPa和6.30MPa;当ATH加入量大于10%时,复合材料的燃烧性能和阻燃性能得到明显的改善;DSC测试表明复合材料的硬段玻璃化转变温度（Tg）和分解温度（Td）有一定程...
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TPU的结构
图 1.2 TPU 微相分离结构Fig.1.2 Micro-phase separation structure of TPU体是一种由塑料相和橡胶相共同存在所形成的嵌子间作用力较强，从而可以相互间缔合成微区单且其玻璃化温度远远大于室温，这样的微相被称较弱，无氢键作用，呈橡胶相。热塑性聚氨酯弹并不是简单的溶于橡胶相。合成过程中，TPU 中是由于塑料相在橡胶相中的均匀分散造成的，而相分离结构是不完善的，在不同的链段的混合物相区包裹硬段相区，会导致软链段的玻璃化转变则会降低硬段玻璃化温度。这种“硬中有软，软及其复合材料带来显著地影响，也是热塑性聚氨分离结构如图 1.2 所示。软硬段的分子量、所选组成配比、二者或自身间作用力、热历史、合成工
到较大的限制。.3.8 阻燃性能一般工业中应用的 TPU 在阻燃性方面表现非常不好，软泡材料的氧指数仅 17%左右，点燃后产生大量烟尘，还具有严重的熔融滴落现象[7]。2 聚乙烯醇缩丁醛（PVB）概述.1 聚乙烯醇缩丁醛（PVB）在一定的环境下，聚乙烯醇( PVA)与丁醛产生剧烈的缩合反应来制备 PVB。并且其玻化温度很低，支链较长。易溶于甲醇、丙酮、氯仿、乙酸等有机溶剂。与酚醛、环氧树等有较好的相溶性。PVB 具有较好的透明性，并且耐紫外辐射，可用于制造涂料和玻璃及胶粘剂等。.2 聚乙烯醇缩丁醛（PVB）的结构上面说过，PVB 是在一定的环境下， 由 PVA 和丁醛进行剧烈的缩合反应而合成。但述两个反应过程没有充分进行，所以 PVB 中一定存在三种特征基团，如图 1.3 所示结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面改性对可膨胀石墨填充PP/TPU复合材料的结晶行为、燃烧与力学性能的影响[J]. 徐阳,陈漫,陈晓浪,秦军,于杰. 功能材料. 2014(02)
[2]PETG/PC/TPU合金共混改性研究[J]. 苏昱,丁雪佳,刘凤娇,白玉兴,方东煜,张宁. 塑料工业. 2014(01)
[3]Thermal Degradation, Flame Retardance and Mechanical Properties of Thermoplastic Polyurethane Composites Based on Aluminum Hypophosphite[J]. Shou-song Xiao,Ming-jun Chen,Liang-ping Dong,邓聪,Li Chen,王玉忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2014(01)
[4]PLLA/TPU共混挤出物流变性及聚集态结构的研究[J]. 左丹英,张磊,易长海,甘厚磊. 塑料科技. 2014(01)
[5]船用丁苯橡胶电缆绝缘层老化硬度分析[J]. 王鹤荀,纪玉龙,李根,孙玉清. 上海海事大学学报. 2013(04)
[6]氧化石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及性能研究[J]. 赵健,张琳,姬敏. 橡胶工业. 2013(08)
[7]TPU/PTW/GF复合材料力学性能的研究[J]. 梁惠霞,李英,张绍岩. 塑料科技. 2013(08)
[8]PVA/TPU共混材料热塑加工性能及相容性的研究[J]. 赵立朋,王金月,李莉. 塑料科技. 2013(04)
[9]增塑剂对PHBV/PBS共混物性能的影响[J]. 翁云宣,吴丽珍,周迎鑫,刁晓倩,王垒,张敏. 中国塑料. 2013(01)
[10]PVC/TPU共混材料的制备及性能[J]. 肖欢,李侃社,丁胜春. 高分子材料科学与工程. 2010(12)
硕士论文
[1]石墨烯基复合材料的制备及其电学性能研究[D]. 王宁.北京化工大学 2012
[2]聚丙烯/氢氧化镁复合材料结晶行为研究[D]. 谭长江.北京化工大学 2012
[3]以聚碳酸亚丙酯多元醇为软段制备可生物降解聚氨酯弹性体的研究[D]. 王亦云.海南大学 2012
[4]PE/木粉复合材料抗老化性能的研究[D]. 王林娜.北京化工大学 2010
本文编号：3271829
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TPU的结构
图 1.2 TPU 微相分离结构Fig.1.2 Micro-phase separation structure of TPU体是一种由塑料相和橡胶相共同存在所形成的嵌子间作用力较强，从而可以相互间缔合成微区单且其玻璃化温度远远大于室温，这样的微相被称较弱，无氢键作用，呈橡胶相。热塑性聚氨酯弹并不是简单的溶于橡胶相。合成过程中，TPU 中是由于塑料相在橡胶相中的均匀分散造成的，而相分离结构是不完善的，在不同的链段的混合物相区包裹硬段相区，会导致软链段的玻璃化转变则会降低硬段玻璃化温度。这种“硬中有软，软及其复合材料带来显著地影响，也是热塑性聚氨分离结构如图 1.2 所示。软硬段的分子量、所选组成配比、二者或自身间作用力、热历史、合成工
到较大的限制。.3.8 阻燃性能一般工业中应用的 TPU 在阻燃性方面表现非常不好，软泡材料的氧指数仅 17%左右，点燃后产生大量烟尘，还具有严重的熔融滴落现象[7]。2 聚乙烯醇缩丁醛（PVB）概述.1 聚乙烯醇缩丁醛（PVB）在一定的环境下，聚乙烯醇( PVA)与丁醛产生剧烈的缩合反应来制备 PVB。并且其玻化温度很低，支链较长。易溶于甲醇、丙酮、氯仿、乙酸等有机溶剂。与酚醛、环氧树等有较好的相溶性。PVB 具有较好的透明性，并且耐紫外辐射，可用于制造涂料和玻璃及胶粘剂等。.2 聚乙烯醇缩丁醛（PVB）的结构上面说过，PVB 是在一定的环境下， 由 PVA 和丁醛进行剧烈的缩合反应而合成。但述两个反应过程没有充分进行，所以 PVB 中一定存在三种特征基团，如图 1.3 所示结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面改性对可膨胀石墨填充PP/TPU复合材料的结晶行为、燃烧与力学性能的影响[J]. 徐阳,陈漫,陈晓浪,秦军,于杰. 功能材料. 2014(02)
[2]PETG/PC/TPU合金共混改性研究[J]. 苏昱,丁雪佳,刘凤娇,白玉兴,方东煜,张宁. 塑料工业. 2014(01)
[3]Thermal Degradation, Flame Retardance and Mechanical Properties of Thermoplastic Polyurethane Composites Based on Aluminum Hypophosphite[J]. Shou-song Xiao,Ming-jun Chen,Liang-ping Dong,邓聪,Li Chen,王玉忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2014(01)
[4]PLLA/TPU共混挤出物流变性及聚集态结构的研究[J]. 左丹英,张磊,易长海,甘厚磊. 塑料科技. 2014(01)
[5]船用丁苯橡胶电缆绝缘层老化硬度分析[J]. 王鹤荀,纪玉龙,李根,孙玉清. 上海海事大学学报. 2013(04)
[6]氧化石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及性能研究[J]. 赵健,张琳,姬敏. 橡胶工业. 2013(08)
[7]TPU/PTW/GF复合材料力学性能的研究[J]. 梁惠霞,李英,张绍岩. 塑料科技. 2013(08)
[8]PVA/TPU共混材料热塑加工性能及相容性的研究[J]. 赵立朋,王金月,李莉. 塑料科技. 2013(04)
[9]增塑剂对PHBV/PBS共混物性能的影响[J]. 翁云宣,吴丽珍,周迎鑫,刁晓倩,王垒,张敏. 中国塑料. 2013(01)
[10]PVC/TPU共混材料的制备及性能[J]. 肖欢,李侃社,丁胜春. 高分子材料科学与工程. 2010(12)
硕士论文
[1]石墨烯基复合材料的制备及其电学性能研究[D]. 王宁.北京化工大学 2012
[2]聚丙烯/氢氧化镁复合材料结晶行为研究[D]. 谭长江.北京化工大学 2012
[3]以聚碳酸亚丙酯多元醇为软段制备可生物降解聚氨酯弹性体的研究[D]. 王亦云.海南大学 2012
[4]PE/木粉复合材料抗老化性能的研究[D]. 王林娜.北京化工大学 2010
本文编号：3271829
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