玻纤增强聚氨酯泡沫的研制

发布时间：2021-08-11 16:40

　　制备了长玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料。研究了发泡剂水和HCFC-141b对纯泡沫内部温度的影响,以及玻纤增强复合材料体系的固化时间和异氰酸酯指数（R值）对其力学性能的影响。结果表明,以HCFC-141b为发泡剂的体系放热量比水作发泡剂的放热量低,体系达到的最高温度较低。当异氰酸酯指数为1. 05时,玻纤增强聚氨酯硬泡有较高的压缩强度,达到83. 3 MPa。 

【文章来源】：聚氨酯工业. 2020,35(01)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

不同种类发泡剂对纯泡沫体系内部温度的影响

固化时间反映了活性基团间化学反应的快慢。在玻璃纤维含量相同、玻纤铺层方向一致的情况下，玻纤增强硬泡材料的力学性能主要受固化时间的影响。本实验采用HCFC-141b配方，按R值1.1将A料和B料混合，以手工揉搓的方式实现树脂均匀分散并涂覆于纤维表面，固化温度50℃，考察固化时间对复合材料压缩强度的影响，结果见表3，不同固化时间的红外谱图见图2。由表3可看出，固化40 min的复合材料的压缩强度明显低于固化60 min的。这是因为随着反应进行，分子链延长，活性基团的活性会逐渐降低，时间过短不利于交联结构的形成。由图2可知，固化60 min产品的异氰酸酯基团峰值明显小于固化40min产品的异氰酸酯基团峰值(2 279 cm-1)。这表明固化时间短的产品内部反应不充分，树脂基体强度以及纤维与树脂之间的结合强度均较低，从而导致整体的强度偏低。

异氰酸酯指数是反应体系中异氰酸酯基与羟基的摩尔比。本实验采用HCFC-141b发泡配方，分别调节A料和B料混合时的R值为1.00、1.05、1.10、1.15和1.20，采用多次浇注、手工揉搓的方式实现纤维与树脂的全部浸润，于50℃下固化60 min，考察R值对复合材料压缩强度的影响，结果见图3。由图3可见，在R为1.05时，复合材料压缩强度最高，达83.3 MPa，在此R值下形成的树脂内的交联结构以及树脂与纤维结合强度最佳。适当增加异氰酸酯含量可有效消耗体系内多余的水分，促进树脂交联网状结构形成。异氰酸酯含量偏低或偏多，均对体系的交联结构产生不利影响，从而降低整体强度。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3336515