【硕士】聚氨酯复合薄膜的制备与研究

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内容简介

　　【硕士】聚氨酯复合薄膜的制备与研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：北京化工大学　　学位年度：2007　　 采用在聚四氟乙烯树脂(PTFE)中加入热塑性弹性体聚氨酯(TPU)的方法，制备出了有弹性的微孔复合薄膜，有效地改进了PTFE双向拉伸薄膜受力后的回复性。在复合薄膜的物料组成中，加入经偶联剂处理的纳米二氧化硅，有利于TPU在PTFE中的均匀分散，从而提高复合薄膜的回复性。复合薄膜的物料组成含量和双向拉伸倍率影响其回复性，通过SEM观察，认为导致弹性不同的原因主要是上述因素影响薄膜的微观结。构。SEM分析还证明了PTFE和TPU的结合特性。　　 用表面扫描电镜观察PTFE／TPU共混二次双向拉伸薄膜的多微孔结构。共混体系中PTFE被拉伸成微小纤维，而TPU则能均匀的附着在PTFE的纤维上。PTFE纤维是由PTFE颗粒中原纤维拉伸而成，TPU依附在PTFE警原纤维上从而也被拉伸成微细的TPU涂层。PTFE纤维由“结点”牵伸出来，纤维和结点共同构成了微孔结构，微孔呈现空间网络结构。双向拉伸倍率对微孔的尺寸及形态均有很大影响。　　 对共混体系进行DSC分析，发现TPU的加入降低了PTFE的起始熔融温度，共混体系的熔融焓同时降低。这说明共混体系中TPU的加入影响了PTFE的熔融性能，TPU在PTFE中分散得比较均匀。加入一定量的纳米Si02也可降低复合薄膜的起始熔融温度，但超过3份后复合薄膜的起始熔融温度开始回升。　　 在加入纳米二氧化硅后对薄膜进行红外光谱分析，通过分析，在3000-3200处出现了吸收峰，正是分子间氢键的红外振动波数范围，表明随着纳米Si02含量的加入，PTFE基体与纳米Si02粒子间有氢键作用，使薄膜的硬度、拉伸强度及弹性得以提高。但当纳米二氧化硅超过一定用量，破坏了薄膜中PTFE的连续性，反而降低了薄膜的力学性能。对PTFE／TPU共混二次双向拉伸薄膜进行弹性性能测试，分析了TPU的加入对共混薄膜的弹性性能的影响，测试结果发现，TPU的加入使薄膜具有回复性，薄膜的回复率随TPU在体系中含量的增大而随之增大。　　 并讨论纳米Si02粒子的加入及双向拉伸倍率对薄膜弹性的影响。对PTFE／TPU复合薄膜进行了力学性能测试，讨论了组分组成、纳米Si02粒子及助挤剂用量对薄膜拉伸强度及断裂伸长率的影响。纳米二氧化硅的加入可以增强聚四氟乙烯制品的硬度，但是随着二氧化硅含量的增加薄膜的断裂伸长率下降，同时聚四氟乙烯也会从塑性材料转变成脆性材料。　　 对PTFE／TPU共混二次双向拉伸薄膜进行透湿性能测试，纯PTFE薄膜的透湿性能要比纯TPU薄膜透湿性能要好。测试结果表明，聚氨酯的加入在薄膜透湿性能方面的影响较小，薄膜保持了PTFE原有的高透湿性能。　　通过汞压法测试薄膜的孔隙率及孔径分布，讨论了双向拉伸倍率对薄膜孔隙率及孔径分布的影响。　　 TPU与PTFE的亲水性能有很大差异。对薄膜进行了接触角的测试，结果表明，TPU的加入改善了PTFE的亲水性能。在PTEF胛U复合薄膜中加入了纳米Ti02、纳米Ag粒子，并对薄膜进行了抗菌试验，表明薄膜对大肠杆菌具有良好的抗菌效果。　　

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