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《不飽和聚酯樹(shù)脂的增韌改性-研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、本文利用聚氨酯(PU)預(yù)聚體、改性納米二氧化硅(SiO2)和納米SiO2/PU雜化材料三種方法增韌改性不飽和聚酯樹(shù)脂(UPR)。研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)改變聚丙二醇(PPG)的分子量以及PPG與二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)的摩爾比制備端異氰酸酯(-NCO)聚氨酯預(yù)聚體改#性普通191UPR與端羥基UPR,研究PU預(yù)聚體的摩爾比和用量對(duì)共混體系性能的影響。結(jié)果表明:在80℃下反應(yīng)120min制備PU預(yù)聚體較適#宜。PU預(yù)聚體改性后191UPR與端羥基UPR的凝膠時(shí)間縮短。改性#191UPR后在增韌的同時(shí)其他性能下降;而改性端羥基UPR能同時(shí)達(dá)到增
2、強(qiáng)增韌的效果,且比較發(fā)現(xiàn)MDI:PPG-600摩爾比為3:1、PU用量為8%2時(shí),改性后沖擊強(qiáng)度為13.5KJ/m,提高了107.7%,彎曲強(qiáng)度為98.3MPa,拉伸強(qiáng)度為52.5MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為3.86%。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)分析試樣沖擊斷裂面發(fā)現(xiàn)改性前后存在脆性向韌性的轉(zhuǎn)變。熱變形溫度#(HDT)測(cè)試表明PU預(yù)聚體使端羥基UPR的耐熱性提高,但191UPR耐熱性降低。(2)通過(guò)合成P(St-r-A171)對(duì)納米SiO2表面改性,利用改性后納米SiO2增韌改性UPR,研究納米SiO2的用量對(duì)UPR性能的影響。結(jié)果表明:P(St-r-A171)與
3、納米SiO2質(zhì)量比為1:1時(shí),納米SiO2的分散性較好。隨著納米SiO2用量的增加,UPR凝膠時(shí)間延長(zhǎng)較為明顯。納米SiO2的加入使樹(shù)脂沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率增加,拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度降低,耐熱性略有提高。當(dāng)改性納米SiO2用量為3%時(shí)效果最佳,改性后UPR2沖擊強(qiáng)度為11.8KJ/m,斷裂伸長(zhǎng)率為5.5%,拉伸強(qiáng)度為54.1MPa,彎曲強(qiáng)度為91.6MPa。(3)以納米SiO2、MDI、PPG-600制備雜化材料改性端羥基UPR,采用力學(xué)性能測(cè)試、TGA、DMA、SEM等測(cè)試對(duì)納米SiO2/PU/UPR復(fù)合體系表征,研究納米SiO2用量對(duì)體系性能的影響。結(jié)果表
4、明納米SiO2/PU雜化材料在復(fù)合體系中起到了增韌增強(qiáng)的作用,且耐熱性明顯提高。當(dāng)2納米SiO2用量為3%時(shí),沖擊強(qiáng)度為16.2KJ/m,比PU/UPR體系提高20%,較純端羥基UPR提高了149.2%;彎曲強(qiáng)度為106.4MPa,拉伸強(qiáng)度為55.8MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為6.1%。DMA測(cè)試發(fā)現(xiàn)納米SiO2/PU雜化材料與端羥基UPR的相容性良好,儲(chǔ)能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)均高于純UPR和PU/UPR。SEM分析發(fā)現(xiàn)與PU/UPR體系相比銀紋碎化并深度增加,增韌效果更佳。通過(guò)以上改性方法,可以看出聚氨酯預(yù)聚體、改性納米SiO2和SiO2/PU雜化材料三種
5、方法均能增韌不飽和聚酯樹(shù)脂,其中SiO2/PU雜化材料增韌端羥基UPR效果最佳,能同時(shí)達(dá)到增韌增強(qiáng)的作用。關(guān)鍵詞:不飽和聚酯樹(shù)脂;聚氨酯;納米SiO2;雜化材料;增韌ABSTRACTInthisresearch,threematerialswereusedtotoughenunsaturatedpolyesterresin(UPR),suchaspolyurethaneprepolymer,modifiednano-SiO2,andnano-SiO2hybridmaterials.Themainresearchandconclusionofthispaper
6、wereasshowingbelow:(1)The4,4-diphenylmethanediisocyanate(MDI)andpolypropyleneglycol(PPG)withdifferentmolecularweightwereusedtoprepareisocyanate(-NCO)polyurethaneprepolymerswithdifferentmolarratio.ThePU#prepolymerwereblendedwith191UPRorhydroxyl-terminatedUPRformodification.Theeffect
7、softhemolarratio(MDI/PPG)anddosageofthePUprepolymersonthepropertiesofblendingresinsystemwerestudied.Theresultsshowedthat,theoptimumtemperaturewas80℃andthebestreactiontimewas120min.TheconcentrationofPUprepolymerhadagreateffectonthegeltime.Themoreconcentrationofprepolymerwasused,thes
8、hortergeltimewasgot.Withth