热塑性聚氨酯%2f无机粒子功能复合材料的制备及性能研究.pdf

东华大学硕士论文摘要热塑性聚氨酯/无机粒子功能复合材料的制备及性能研究摘要热塑性聚氨酯(TPU)硬度高且富有弹性,具有良好的耐油性、耐臭氧性,以及优异的低温性能,因而应用广泛。但是由于其强度不高,耐热性差,易燃,并且在高温下容易发生软化、分解,使机械性能急剧下降,一般情况下它的长期使用温度不能超过80℃,短期使用温度不能超过120℃,这大大限制了它的应用范围。如何在提高 TPU耐热性能的同时,保证其综合性能不下降或不发生改变,是多年来人们对11PU性能研究的一个重点。无机材料普遍具有高熔点、高硬度、耐磨损、耐腐蚀和良好的抗氧化性等特点。此外,无机纳米粒子具有独特的光、电、磁和化学特性,这为制备高性能、多功能复合材料指明了新的方向。近年来,无机粒子改性成为TPU改性的主要手段之一。本文选取了三种不同的无机粒子,采用溶液共混法制备了三种n,U/无机粒子功能复合材料,在提高TPU材料耐热性和机械性能的同时,还改善了其阻燃性能和磁性能。首次将硅烷偶联剂改性的硅藻土颗粒填充到11PU材料中,利用硅藻土颗粒的天然孔状结构,将TPU基体吸收到空隙和表面而不能向外迁移,形成一种内部机械啮合的结构,从而使得TPU与硅藻土之间的结合更为牢固。采用傅里叶红外变换光谱(FTIR)、热失重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机、动态力学东华大学硕士论文摘要分析仪(DMA)对复合材料进行表征。结果表明:TPU/硅藻土复合材料的力学性能和耐热性明显提高,%。以表面偶联化处理后的氢氧化镁(MH)为改性剂,采用溶液共混法制备了TPU肌H复合材料。通过F讯、场发射扫描电子显微镜()、TGA、电子万能试验机、DMA、ATS 1004050型氧指数仪对复合材料进行表征。结果表明:TPU小IH复合材料的力学性能和耐热性明显提高,当材料的热失重质量分数达到30%时,TPU/MH 复合材料的热分解温度较纯TPU提高了58℃。此外,MH的添加提高了TPU复合材料的阻燃性能,随着MH含量的增加,TPU/MH复合材料的极限氧指数值(LOI)%%。首次采用醇热法制备得到了晶相纯、磁性优良的钴锌铁氧体包覆碳纳米管的复合材料,研究了不同化学计量的钴锌铁氧体纳米颗粒包覆MWC№纳米复合材料的磁性能。通过溶液共混法将制得的 rs/,以改善 TPU材料的力学性能和耐热性,并赋予材料新的磁响应性能。通过X 射线衍射仪(x】m)、透射电子显微镜(TEM)和振动磁强计(VSM)、 FE—SEM、TGA、电子万能试验机、DMA对复合材料进行表征。结果表明:TS/Col囔ZnxFe204磁性纳米复合材料的饱和磁化强度随Zn2+含量的增加,呈先递增后下降的趋势,当x=·分1。该复合材料的磁感应灵敏度强,是一种很好的软磁材料。TPU/Ts/、耐热东华大学硕士论文摘要性和磁性能明显提高, emu·g~。关键词:热塑性聚氨酯,硅藻土,氢氧化镁,碳纳米管,钴锌铁氧体, 功能复合材料东华大学硕士论文 AB盯RAcr SYNTHSIS AND CHARACTERIZATIoN oFTHERM oPLASTIC PoLYURETHANE PoSITES ABSTRACT TherIIloplastic删yureth柚e(TPU)h鼬wide applicatioIls0wing toitsexcellent阳fo瑚ances s眦h笛high h觚dIl豁s锄dresilience,900d oilresist锄ce,ozom resist柚ce锄doutStanding low ,TPU is翰Sy to bes0Rened柚d posed athi曲 temperal[ures,which leadS tothes11arp ,itslong-tem 璐ingtemperan鹏c锄not眈ce酣80℃,柚d shon-t朗m惦ingtemperan鹏c锄not exceed 20℃, which greatly limitsitsscope ofapplicati饥H0w t0impr0Ve tlleh喇·船istam propeny 0fTPU, prehe瑙iVe perfbrmance remain缸its ari西nal level,is thekeypoint in 廿leres∞rch