聚氨酯无机杂化材料研究进展及应用前景

介绍了聚氨酯无机杂化材料的性能,叙述了制备聚氨酯无机杂化材料的4种主要方法。重点对国内外聚氨酯无机杂化材料的研究现状进行了分析,对纳米SiO2和蒙脱土杂化的聚氨酯杂化材料进行了着重阐述,进而探讨了无机杂化材料在聚氨酯注浆材料中应用的可能性和今后发展前景。

纳米SiO_2/玄武岩纤维复合改性聚氨酯注浆材料研究

利用纳米SiO2和玄武岩纤维对聚氨酯注浆材料进行复合改性,制备了聚氨酯固结体,研究了异氰酸酯指数,水、纳米SiO2和玄武岩纤维的添加量以及玄武岩纤维的长度等因素对聚氨酯固结体压缩、拉伸性能的影响主次顺序,利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜仪(SEM)对试样进行表征。结果表明:纳米SiO2和玄武岩纤维对固结体有增强作用,当异氰酸酯指数为1.20、水的添加量为0.5%、纳米SiO2的添加量为2.0%、玄武岩纤维的添加量为5.0%、纤维长度分别为3.0mm时,材料的压缩强度达到最佳值。

改性条件对聚氨酯硬质泡沫冲击性能影响研究

将纳米二氧化硅(SiO2)和玄武岩纤维与聚氨酯复合制备了聚氨酯硬质泡沫材料,研究了异氰酸酯指数,水、纳米SiO2和玄武岩纤维的添加量及玄武岩纤维的长度等因素对其冲击性能的影响。结果表明,当异氰酸酯指数为1.05、纳米SiO2的添加量为3.0%、5.0mm玄武岩纤维的添加量为3.0%时,材料的冲击强度达到最佳值。

激光扫描速度对45钢表面改性层组织及性能的影响

利用横流CO2激光加工机对正火态45钢表面进行激光相变处理,对改性层进行了OM实验、硬度测试以及硬化层磨料磨损实验。结果表明:相变硬化层由表及里依次为熔凝区、相变硬化区、过渡区和基体区;其中激光熔凝区晶粒最为细小;硬化层表面最高硬度为48 HRC;激光扫描速度对表面耐磨性有较大影响,其中扫描速度为8 mm/s、功率700 W时改性层耐磨性最佳。

改性条件对聚氨酯注浆材料压缩性能的影响

利用纳米SiO_2和玄武岩纤维对聚氨酯注浆材料进行复合改性,研究异氰酸酯指数,水、纳米SiO_2和玄武岩纤维的添加量及玄武岩纤维的长度等因素对聚氨酯注浆材料压缩性能的影响变化规律。利用傅立叶变换红外光谱仪对产物进行表征,表明二氧化硅与聚氨酯基体中异氰酸基是通过化学键作用的。当异氰酸酯指数为1.20、水的添加量为0.5%、纳米SiO_2的添加量为2.0%、3.0 mm玄武岩纤维的添加量为5.0%时,材料的压缩强度达到最佳值。

激光功率对45碳钢表面组织及性能的影响

对45钢表面进行激光相变硬化处理,利用光学显微镜、硬度测试、磨损测试等表征手段,研究了在扫描速度一定的前提下,激光功率对45钢改性层显微形貌、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:在扫描速度为6 mm/s、功率为800 W时,改性层硬度达到最大值36.3 HRC;当功率为900 W时,磨损率最低,为4.162 mg/cm2;当功率为800 W时,磨损率达到最大值,为5.924 mg/cm2。

扫描速度对45钢表面激光改性层组织及性能的影响

采用激光加工机对45钢表面进行不同扫描速度下的相变硬化处理,采用金相显微镜观察组织形貌,用硬度计、摩擦磨损测量仪进行力学性能测试。结果表明:改性层微观组织由表层至基体依次为相变硬化区和过渡区。相变硬化区组织为典型马氏体组织,过渡区由马氏体+半马氏体及少量原始基体组织构成。扫描速度为8 mm/s时,改性层硬度值最大(40.3 HRC),耐磨性最佳,单位面积磨损质量损失为41.62 mg/cm2。

改性条件对聚氨酯硬质泡沫拉伸性能影响

将纳米SiO2和玄武岩纤维与聚氨酯复合制备了聚氨酯复合材料,研究异氰酸酯指数,纳米SiO2和玄武岩纤维的添加量及玄武岩纤维的长度等因素对聚氨酯复合材料拉伸性能的影响变化规律。当异氰酸酯指数为1.20、纳米SiO2的添加量为5.0%、3.0mm玄武岩纤维的添加量为5.0%时,材料的拉伸强度达到最佳值。