石墨聚氨酯弹性体复合材料的性能研究.pdfVIP

2008年第23卷第l期 聚氨酯工业 2008．V01．23No．1 POLYURETHANEINDU唧Y ·21· 石墨／聚氨酯弹性体复合材料的性能研究 马四妹周文龙王炳正 (大连理工大学材料科学与工程学院116085) 摘要：研究了石墨填料对聚氨酯弹性体(PuE)性能的影响。结果表明，石墨颗粒在PuE基体中 分布均匀，不影响其微相分离特征，并可提高材料的软化温度；当石墨加入量小于30％时，PUE材 料硬度基本不受石墨添加量的影响；石墨质量分数为10％时，复合材料的强度出现峰值；添加石墨 颗粒可以显著改变复合材料的力学性能。 关键词：聚氨酯弹性体；石墨；力学性能 334 文献标识码：A 中图分类号：TQ 文章编号：1005—1902(2008)0l一0006—03 聚氨酯弹性体(简称PuE)具有很高的强度和伸1．2试样制作 长率、硬度范围很宽(邵AlO一邵D85)，有良好的耐将PU预聚体加热，置于自制真空脱泡机中脱泡， 按100 磨和耐油性、高承载及便利的成型加工性能，广泛应 gPU预聚体中加入质量分数为5％～50％的石 用于军事和民用工业…，但随着PUE应用领域的拓 墨粉的比例配料，搅拌均匀，再次真空脱泡，作为A组 展，对其性能的要求越来越高。为进一步改善PUE 分；M0cA作为B组分；将A、B两组分分别加热到 的综合性能，人们一方面致力于寻找新型结构原材料 85℃至熔融态，快速搅拌混合，并迅速真空脱泡，浇注 和新配方，另一方面通过在体系中添加稳定性和机械 成2舢厚的方形试样，在110℃下熟化4—5h，脱模即 强度较好的无机粒子，制备出高性能PuE复合材料。 得样品。在室温放置7天后，进行性能测试。 其中，利用蒙脱土心“]、二氧化硅【5]、玻璃纤维帕1等无 1．3性能测试 机填料改性PUE材料的研究均有文献报道。以石墨 邵氏硬度按国标GB／T531一1992进行测试；力 作为填料改善PuE材料导电性的研究较多¨’8J，但就 学性能按国标GB／T528—1998进行测试。 石墨对PUE性能的综合改性研究报道较少。本实验 2结果与讨论 制备了石墨填料改性PuE复合材料，就石墨加入量 对PuE复合材料性能的影响进行了研究。 2．1 石墨的加入量对PUE微观形貌的影响 图1为石墨质量分数为10％和45％的PUE材 1实验部分 料的SEM图。 1．1主要原料及设备 Pu预聚体JP55(NcO质量分数为2．12％)， 3，3’一二氯_4，4’一二苯基甲烷二胺(MOCA)，工业级， 哈尔滨齐亿化工有限公司；片状石墨粉末，碳质量分 数≥99．85％，灼烧残渣≤0．15％，粒度≤30斗m，国 (a) (b) 药集团化学试剂有限公司。 (a)一10％；(b)—145％ 邵氏硬度计，xHS型，营口市材料试验机有限 图1石墨质量分数为10％和45％PIm的SEM图 公司；力学性能测试机(电脑伺服控制材料试验 机)，HT—2402，弘达仪器股份有限公司；扫描电镜 由图l可知，片状石墨粉均匀地分布于PUE基体 (SEM)，JSM-5600Lv，日本电子株式会社；差热分析中，甚至在石墨粉质量分数高达45％的情况下，仍然分 仪(DSC)，DSC822。，MElTII．ERTOLEDO公司。 布均匀、没有发生团聚。