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石墨聚氨酯弹性体复合材料的性能研究.pdf
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。
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