有机蒙脱土改性硬质聚氨酯泡沫复合材料的研究

摘要

硬质聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，具有重量轻、保温隔热性好、缓冲抗震性优良、比强度高、加工成型方法简单且灵活多变，并与大多数材料粘结容易等优点，广泛应用于国民经济各部门。然而，硬质聚氨酯泡沫塑料在应用中还存在着许多不足，如力学性能与结构材料相比较差、容易积累静电、容易燃烧造成火灾等。为此，采用有机蒙脱土对其进行改性，既可提高材料的力学性能，还可提高材料的热稳定性及阻燃性。
　　 用水为发泡剂，首先探讨了全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的配方及工艺，得出了一个优化实验方案。在此基础上，为了研究不同的改性剂处理后的蒙脱土对复合材料的结构、力学性能、热稳定性及阻燃性的影响，分别采用经十六烷基三甲基溴化铵、甲基牛脂基双(2-羟乙基)季铵氯和三羟甲基氨基甲烷改性所得的三种不同的有机蒙脱土CMMT、Cloisite30B和OMMT，制备出相应的硬质聚氨酯泡沫/有机蒙脱土复合材料。
　　 研究结果表明，由于改性剂中含有可与异氰酸根反应的羟基，Cloisite30B和OMMT有部分剥离分散于复合材料中；而改性剂中不含有反应性基团的CMMT则主要表现为插层分散。在较低含量时，RPUF/CMMT复合材料的比压缩强度比RPUF/Cloisite30B及RPUF/OMMT复合材料的稍高些；但是在较高含量时，RPUF/Cloisite30B及RPUF/OMMT复合材料拥有比RPUF/CMMT复合材料更高的比压缩强度和储能模量，且其泡孔更小、孔径分布更窄。有机蒙脱土的加入使得材料的热稳定性及阻燃性能都有所提高，其中RPUF/OMMT的阻燃性能最好。

目录

文摘

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致谢

第一章绪论

1.1硬质聚氨酯泡沫塑料概述

1.1.1硬质聚氨酯泡沫的基本化学反应

1.1.2硬质聚氨酯泡沫塑料主要原料及助剂

1.1.3硬质聚氨酯泡沫制备中泡沫形成过程

1.1.4硬质聚氨酯泡沫的泡孔结构及特点

1.1.5硬质聚氨酯泡沫的制备方法

1.1.6硬质聚氨酯泡沫塑料的改性

1.2有机蒙脱土及其复合材料的制备

1.2.1蒙脱土的结构特征

1.2.2蒙脱土的有机化处理

1.2.3聚合物/有机蒙脱土复合材料的制备

1.3硬质聚氨酯泡沫/有机蒙脱土复合材料的研究现状

1.4课题的提出

第二章全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的制备

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验原料

2.2.2主要实验设备

2.2.3全水发泡硬质聚氨酯泡沫的制备

2.2.4分析表征

2.3结果与讨论

2.3.1全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的配方优化

2.3.2全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的化学结构

2.3.3全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的泡孔结构

2.3.4全水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料的热稳定性

2.4本章小结

第三章有机蒙脱土改性硬质聚氨酯泡沫复合材料的制备及其性能

3.1引言

3.2买验部分

3.2.1实验原料

3.2.2主要实验设备

3.2.3有机蒙脱土及其硬质聚氨酯泡沫复合材料的制备

3.2.4分析表征

3.3结果与讨论

3.3.1 Na+-MMT及有机蒙脱土的分析表征

3.3.2组合聚醚/有机蒙脱土混合物的性能研究

3.3.3不同有机蒙脱土改性的硬质聚氨酯泡沫复合材料的结构表征

3.3.4聚氨酯硬泡/有机蒙脱土复合材料中蒙脱土的分散状态

3.3.5聚氨酯硬泡及其复合材料的力学性能

3.3.6聚氨酯硬泡及其复合材料的热稳定性及阻燃性能

3.4本章小结

第四章 结论

参考文献

作者简介及攻读硕士期间发表或录用的论文