【硕士】填料作用下聚氨酯涂层膜性能优化的研究

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内容简介

　　【硕士】填料作用下聚氨酯涂层膜性能优化的研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：浙江理工大学　　学位年度：2009　　 聚氨酯(PU)涂层膜被广泛地应用到产业、装饰和服用等领域，但综合性能较差。本文采用粉体填充的方式使PU涂层膜性能优化。　　 聚合物和粉体复合可实现材料的优势互补，使材料表现出优异的综合性能。滑石粉质轻、具有特殊的片状或鳞片状的晶体结构；麻杆粉作为一种天然材料，拥有吸湿膨胀和放湿收缩特性以及多微孔结构。本文将滑石粉和麻杆粉作为PU涂层膜的填料，采用SEM、FTIR、电子强力仪、粒径分析仪、防水一II牛能、透湿件能等测试，对涂层膜进行了系统研究。结果表明，填料可综合提高PU涂层膜的防水、透湿和力学性能，开创了一种制备改性PU涂层膜的新途径。　　主要研究内容和结论：　　 (1)由丁滑石粉中的．OH与PU中．NCO发生了化学反应，形成键合，其填充可明显改善PU涂层膜的力学性能。且当滑石粉的添加量为2％时，拉伸强度达到最大值，是纯PU膜的2．1倍；但由于粉体颗粒较大，断裂伸长率下降。由于滑石粉强的疏水性，其填充降低了PU涂层膜的连续性，阻碍了水分子在PU涂层膜中的传递，使得共混后PU膜的透湿’降卡II吸湿性下降很快，fH防水性能有所提高。　　 (2)偶联剂在滑石粉片层表面包敷，形成柔性界面层，改善了粉体与PU树脂基体相容性，且采用超声波辅助分散，使得滑石粉在PU涂层膜中分散均匀。　　 (3)麻杆粉吸水后体积可增加100％，具有吸湿膨胀、放湿收缩的特点。当添加量为7％时，透湿量由纯PU的3717 g／m2-d增加到5238 g／m2-d，防水性由9．1 8KPa降低到7．81 KPa。麻杆粉添加量少于3％时，可提高PU涂层膜的拉伸强度和拉伸模鼍，但添加未改性的麻杆粉，PU涂层膜的断裂伸长率有所降低，而经改性剂改性后复合膜的断裂伸长率将增加。　　 (4)麻卡f粉表面粗糙且富含微孔，改性No．r充分渗透；表面改性剂端羟基聚J‘：：烯(HTPB)、氨基硅油、马来酸酐中的一0H，一NH2，一COOH可与聚氨酯的一NC0反应，形成键合作用，使得麻杆粉和PU间的粘接强度大大提高，改善了二者间的相容。陀，促进了粉体在共混膜中的均匀分散。较好的表面改性剂为端羟基聚J。：一烯。　　(5)麻丰1粉和滑石粉组成的复合粉体可明显改善PU涂层膜的综合性能，最ft的条件为：麻杆粉和滑／Fi粉的比例为2：I，添加量为3％，PU涂层膜的手讧伸强度、拉伸横谴分别由10．8、8．24MP提高到25．3、26．8MP，透湿性⋯3717 g／mZ．d提高剑41739／m2-d，防水性由9．18KPa提高到10．8KPa。当添加量超过3％，拉伸强度、断裂伸长率、防水性呈逐渐降低的趋势。　　　　　　

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