阻燃聚氨酯/木粉复合发泡材料的性能研究

通过直接添加不同量的聚磷酸铵（APP）阻燃剂制备聚氨酯/木粉复合发泡材料。采用24h吸水试验、压力实验、锥形量热仪、场发射扫描电镜、能量色散光谱仪测试了复合材料的吸水性能、力学性能、阻燃抑烟性能、微观形貌结构及元素含量。研究表明：添加5%～30%的APP阻燃剂,阻燃组的24h吸水率可以达到19.30%～42.37%,均大于对照组,而压缩强度降至1.76～2.83 MPa,比对照组降低了8.7%～43.2%;阻燃型FWPC的热释放速率（HRR）及峰值（pHRR）随APP添加量的增大而减小,其中30%APP的加入量可延迟7s的点燃时间（TTI）,HRR降低8.90%,pHRR降低34.44%,一氧化碳得率（COY）降低16.62%;阻燃组FWPC的表面出现＂团聚物＂,表面元素成分中含APP中的N和P。

密度对稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料尺寸稳定性及力学性能的影响

针对传统木塑复合材料(wood plastic composites,WPCs)密度大、尺寸稳定性差等问题,以稻壳和聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)为原料制备三种密度的稻壳/聚氯乙烯发泡复合材料(rice husk/polyvinyl chloride foamed composites,RHPC),分别标记为RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ,探究密度变化对RHPC性能的影响。结果显示:随着发泡程度的增加及密度的减小,RHPC的泡孔均匀程度有所降低。RHPC的线性热膨胀系数(coefficient of linear thermal expansion,CLTE)及吸水膨胀率均逐渐升高,且长度、宽度和厚度三个方向上的尺寸变化率均表现出各向异性;不同湿度和温度作用下的尺寸变化率表明湿度对RHPC尺寸的影响大于温度。RHPC-Ⅰ、RHPCⅡ、RHPC-Ⅲ的弯曲强度、弯曲模量和抗蠕变性能呈下降趋势;RHPC-Ⅱ由于均匀的泡孔结构呈现出最高的冲击强度和比冲击强度,分别为14.3 kJ/m2和19.9(k J·m^(-2))/(g·cm^(-3))。本研究为轻质高强WPCs的开发和拓宽其应用领域提供指导。

基于改性竹粉/TPU复合发泡材料的制备及其发泡行为研究

以热塑性聚氨酯(TPU)为主基体,改性竹粉为填料,采用超临界发泡技术制备了鞋用TPU复合发泡材料。研究了不同改性竹粉含量对复合发泡材料形貌结构、热稳定性、熔体流动性、密度、发泡倍率的影响。结果表明,当添加改性竹粉后,复合发泡材料的微观泡孔形貌特征为闭孔结构;随着竹粉添加量的增加,并泡情况减少,孔径逐渐减小并逐渐趋于均一;在一定范围内,随着改性竹粉添加量的增加,复合材料的起始分解温度不变,熔点降低,熔融指数呈现上升趋势;当改性竹粉的添加量为5 phr时,复合发泡材料的密度最轻且达到0151 g/cm3,发泡倍率最大且达到855。

聚氨酯发泡材料处治板底脱空施工工艺研究

依托宁靖盐高速公路的实体工程进行了现场注浆试验研究,通过弯沉测量、探地雷达检测、现场开挖,对注浆效果进行综合评价,试验结果表明,聚氨酯注浆的方法可以消除错台,注浆后路面的平整度有很大提高;注浆点弯沉值总体呈减小趋势,且注浆前板底脱空严重的位置弯沉减小幅度很大;雷达检测结果表明压浆能排出路面结构中的积水、处治基层松散。因此,利用聚氨酯注浆方法处理板底脱空,在道路养护实践中是可行的。对比分析高聚物材料与水泥浆液的经济效益,说明高聚物材料具有较高的工程应用价值和广阔的应用前景。

超临界CO_(2)辅助热塑性聚氨酯/热塑性聚酯弹性体的发泡及其回弹特性

为克服热塑性聚氨酯(TPU)发泡后,其发泡材料回弹性不足、压缩强度低及收缩率大等问题,采用热塑性聚酯弹性体(TPEE)改性TPU,并以超临界CO_(2)为发泡剂,制备了TPU/TPEE发泡材料。研究了TPU/TPEE共混物的熔融及结晶行为、流变性能以及TPEE含量对TPU/TPEE发泡材料循环压缩性能、回弹性能、压缩永久变形及发泡性能的影响。差示扫描量热仪与落球回弹、压缩永久形变结果表明,TPEE的加入能使TPU分子链排列的有序性降低,回弹性提高;旋转流变仪结果表明,TPEE的引入可以有效改善共混物熔体的黏弹性,使得弹性作为主导,并显著改善发泡性能;循环压缩结果表明,加入TPEE可以进一步改善泡沫的压缩性能。当添加TPEE的质量分数为7%时,TPU/TPEE发泡体相对于纯TPU泡沫,发泡体落球回弹性提高了7.25%、压缩永久变形值降低了2.84%、压缩强度提高了326%。

Fe2O3／聚磷酸铵对聚氨酯木粉复合发泡材料的阻燃抑烟性能

为研究氧化铁(Fe_2O_3)与聚磷酸铵(APP)对聚氨酯木粉复合发泡材料(FWPC)的阻燃效果和抑烟性能,制备了添加不同质量分数Fe_2O_3和APP的FWPC试样。采用锥形量热仪测试样品的燃烧性能、热重分析仪测试样品的热稳定性;采用傅里叶红外光谱对燃烧后的残炭官能团进行分析,研究添加不同比例的Fe_2O_3和APP对聚氨酯木粉复合发泡材料的阻燃和抑烟性能的影响。结果表明:1)与空白对照样相比,添加质量分数为2%的Fe_2O_3和18%的APP的试样点燃时间(TTI)延迟了66.7%,热释放速率(HRR)和热释放速率峰值(PHRR)分别下降了33.9%和39.8%,有效燃烧热(EHC)也下降了12.6%,说明添加一定比例的Fe_2O_3和APP对FWPC的阻燃作用明显;2)添加3%Fe_2O_3和17%APP时,试样的总烟释放量(TSR)、总烟产量(TSP)和比消光面积(SEA)分别比空白对照样下降38.2%,37.4%和27.1%,说明Fe_2O_3和APP对FWPC具有明确的阻燃及抑烟作用;3)Fe_2O_3和APP同时加入FWPC时,分解温度比空白对照样有所上升,特别是添加2%Fe_2O_3和18%APP试样的质量残余率高达65.0%,说明加入适宜比例的Fe_2O_3和APP可以提高凝聚相阻燃效果,从而提高FWPC的热稳定性;4)傅里叶红外光谱显示,在1 050和1 429 cm^(-1)处,添加Fe_2O_3和APP的试样的吸收峰强度明显弱于空白对照样,这两处强吸收峰分别归属于C—O伸缩振动和CH_2剪式振动或者弯曲振动,表明燃烧产物中存在脂肪族醇类物质,不加阻燃剂的聚氨酯发泡木塑复合材料燃烧完全,而加入Fe_2O_3和APP会影响残炭中官能团的组成结构。总体上看,在FWPC中添加适宜比例的Fe_2O_3和APP后,试样的HRR和TSR均有明显下降,说明2种添加剂对FWPC具有很好的阻燃及抑烟效果。

PVC/木粉复合材料挤出发泡成型的研究

介绍木塑复合材料挤出发泡成型的发展和加工难点 ,针对聚氯乙烯 (PVC) /木粉复合材料挤出发泡的成型方法 ,从原料、配方、工艺、设备等方面作了详细分析。简述了PVC/木粉复合材料挤出发泡制品的性能及影响制品性能的主要因素。

PVC/木粉复合材料的发泡研究

采用PVC树脂和木粉加入发泡剂制得PVC/木粉发泡复合材料。通过差示量热扫描分析(DSC)考察了偶氮二甲酰胺(AC)、NaHCO3及AC/NaHCO3/PVC稳定剂共混物的热分解特性。研究了木粉的不同粒径、AC发泡剂、NaHCO3、交联剂DCP和ACR的含量对复合材料力学性能的影响。结果表明:通过发泡能有效降低材料的密度;当AC含量为PVC用量的1%,木粉粒径为20目,NaHCO3与AC用量比为1∶1,DCP含量为PVC用量的0.4%,ACR含量为PVC用量的8%,所得的发泡复合材料综合性能较好。

微发泡PVC/木粉复合仿木材料的制备及工艺研究

将木粉填充于PVC树脂中,通过微发泡技术制造出带有木纹的仿木材料,该材料可替代天然木材在各行各业中广泛使用,应用前景十分广阔.选用分子量不同的PVC树脂及木粉、稳定剂、发泡剂等,分别制成基料和着色料颗粒,由于两种物料在相同的加工条件下,熔融塑化程度不同,熔体呈现不规则的色差,从而可形成由里及表的类似木材的纹理.从原料的选择、配方设计、工艺条件等几方面阐述了PVC/木粉复合仿木材料研制过程.采用AC/NaHCO3复合发泡剂,ACR为改性剂,CaCO3为成核剂,控制好挤出温度等工艺条件,可以得到质量稳定的仿木材料.

木粉／低密度聚乙烯复合材料的发泡研究

用模压法制备木粉／低密度聚乙烯发泡材料。通过差示量热扫描分析,考察了纯偶氮二甲酰胺(AC)及与 ZnO共混物、纯NaHCO3及与柠檬酸(L)共混物的热分解特性,探讨了发泡剂AC、NaHCO3、柠檬酸、交联剂过氧化二异丙苯等对材料力学性能的影响,并在扫描电镜下观察了材料断面的微观形态。结果表明:采用放热发泡剂和复合发泡剂都能使复合材料密度下降20％左右,发泡后材料的冲击性能为发泡前体系的1．5倍左右;复合发泡剂的发泡效果优于单放热发泡剂的效果。

HDPE/杨木粉复合发泡材料的制备及其性能研究

以杨木粉为主要填充剂,偶氮二甲酰胺(AC)与氧化锌(ZnO)复配物为发泡剂,高密度聚乙烯(HDPE)为高分子基材,采用两步模压发泡法制备了HDPE/木粉复合发泡材料。研究了不同质量分数的木粉和不同含量的AC/ZnO复配发泡剂对复合发泡材料的发泡性能、回弹性能以及吸水性能的影响。结果表明,随着木粉或者发泡剂含量的增加,复合材料的发泡性能呈现出先变强后减弱的趋势,而吸水率则持续上升,一段时间后达到一个饱和值;当木粉质量分数为30%时,复合材料的表观密度和含气率达到最大值,当AC/ZnO复配发泡剂质量分数在15%时,复合发泡材料的表观密度、回弹性能表现出最优。

EVA/HDPE/木粉复合发泡材料的制备与表征

通过熔融共混和模压成型制备了乙烯醋酸乙烯酯(EVA)/高密度聚乙烯(HDPE)/木粉环境友好型鞋底发泡材料。并对其结晶性、微观形貌和拉伸强度进行了研究分析。结果表明:木粉适当地调节了共混物的结晶度,HDPE和木粉的共同作用使发泡材料的泡孔结构更好,钛酸酯偶联剂改善了木粉和聚合物基体的相互作用,当木粉用量为20份时复合发泡材料的力学性能较好。

废旧聚乙烯/木粉复合发泡材料的研究

介绍采用ACY-2发泡剂对废旧聚乙烯/木粉复合材料进行改性,可以使复合材料密度降低30%以上。并研究木粉含量对复合材料力学性能的影响,得到木粉含量的最佳值。

CPE对发泡PVC／木粉复合材料熔体流变性能的影响

采用旋转流变仪,应用小振幅流变测试法研究了抗冲击改性剂氯化聚乙烯(CPE)对发泡聚氯乙烯(PVC)/木粉复合材料熔体流变性能的影响。实验结果表明:角频率(ω)在0.1～100rad/s之间时,随ω的增大,发泡PVC/木粉复合材料熔体的复数黏度(η*)降低,表现出"剪切变稀"效应,熔体的储能模量(G′)和损耗模量(G″)随ω的增大而增加;加入5份CPE时,复合材料熔体的G″明显提高,G′变化幅度较小,熔体的η*增加,促进了PVC的凝胶化;继续增加CPE的用量到10份,发泡PVC/木粉复合材料熔体的G″和G′降低,η*也降低;随着ω的增加,加入CPE使样品的损耗角正切明显降低,熔体的弹性响应增加。加入10份CPE时,发泡PVC/木粉复合材料的冲击强度提高20%。

木粉和发泡剂对PVC基木塑复合发泡材料性能的影响

以木粉、聚氯乙烯树脂、发泡剂等为原料，通过连续挤出得到发泡木塑复合材料。对木粉的热失重．复合发泡材料的泡孔形态．力学性能进行了测试。结果表明：发泡剂用量不应超过1phr；在本实验范围内，木粉粒径的减小会使发泡更容易，材料的力学性能得到改善；木粉粒径对泡孔形态和力学性能的影响有一个最佳范围，即20-80目。

化学发泡剂含量对秸秆纤维/聚丙烯复合材料性能的影响机理

目的揭示发泡剂含量对微发泡注塑成型秸秆纤维/聚丙烯复合材料(SF/PP)密度及力学性能的影响规律,提供制备低密度高性能SF/PP材料的发泡剂用量工艺参考。方法以偶氮二甲酰胺(AC)为化学发泡剂,制备了注塑发泡SF/PP,利用扫描电子显微镜、电子万能实验机和红外光谱测试等手段,分析了不同发泡剂含量下SF/PP的拉伸、弯曲、冲击性能、泡孔微观形貌和分布以及复合材料红外光谱图,通过实验对比分析了不同发泡剂含量下材料性能的变化规律。结果当AC含量增加时,微发泡SF/PP的密度先降低后升高,冲击强度则先升高后降低,拉伸和弯曲强度为逐渐降低。当AC的质量分数为4%时,微发泡SF/PP的综合性能最佳,泡孔结构最好;微发泡(SF/PP)红外光谱图结果显示,在3420 cm^(-1)处的—OH伸缩振动峰强度高于未发泡复合材料的,这表明秸秆纤维表面极性增大,秸秆纤维与树脂之间的结合性变差,导致微发泡SF/PP的拉伸强度低于未发泡材料的。结论适当增加AC含量可使复合材料获得微小、致密的泡孔微观结构,降低材料密度,提升产品的力学性能;但当AC含量过多时,泡孔坍塌会使泡孔直径增大、泡孔结构变差,从而影响复合材料的力学性能。

注射发泡成型聚丙烯/木粉复合材料配方体系的研究

采用化学发泡法,在普通注塑机上制备了聚丙烯(PP)/木粉复合发泡材料,考察了发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和木粉含量对PP/木粉复合发泡材料的力学性能、断面微观结构及表观密度的影响。结果表明,当AC含量为1.2份时,复合材料的发泡效果最好,冲击强度达到最大值20.23 kJ/m2;当PP-g-MAH含量为15份时,显著改善了木粉和PP界面之间的相容性,同时提高了复合材料的力学性能和发泡效果;木粉含量过高时,复合材料的表观密度变大,力学性能下降,发泡效果变差;当木粉含量为30份时,复合材料的各项性能较好。

超临界CO_2对发泡PP/木粉复合材料性能的影响

以超临界CO2为发泡剂,对聚丙烯(PP)/木粉复合材料进行快速降压发泡,并通过扫描电镜进行泡孔形貌观测。通过控制变量法,研究了发泡温度、饱和压力、降压速率和木粉质量分数对发泡体系泡孔形貌的影响,从超临界CO2溶解过程、泡孔成核过程以及泡孔孔径增大过程三方面分别进行了分析,并结合反应条件研究了泡孔密度及泡孔孔径的变化规律及其机理。

PBT含量对PLA/PBT原位微纤复合材料流变及发泡性能的影响

聚乳酸(PLA)是用量最大的可生物降解材料之一,由于其拉伸流变性能较差,难于发泡。本文采用聚合物微纳层叠共挤装置制备PLA/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)原位微纤复合材料(PLA/PBT-MRC),研究了PLA/PBT-MRC的微纤形态、熔体的动态流变性能和拉伸流变性能。PLA、PLA/PBT-MRC注塑发泡后的泡孔形貌、注塑发泡制品的拉伸、缺口冲击和弯曲力学性能。研究表明:PLA/PBT-MRC中微纤宽度低至0.72μm,宽度随PBT含量增加而增大;随PBT含量增加PLA/PBT-MRC的储能模量、损耗模量和复数黏度都增大;PBT含量增加可以明显改善PLA熔体的拉伸流变性能,相对PLA表现出明显的拉伸应变硬化;PLA/PBT-MRC注塑发泡后泡孔直径比PLA注塑发泡泡孔直径减小800%,泡孔密度增加600%,发泡制品的拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度分别提高22.2%、10.1%和26.4%。

Nano-CB改性发泡木塑复合材料性能研究

为提升木塑复合材料(WPC)的功能性,将纳米导电炭黑(Nano-CB)作为抗静电和阻燃填料,通过模压法制备阻燃抗静电型发泡木塑复合材料(FWPC)。探究Nano-CB对FWPC性能的影响,分析其作用机理。结果表明,Nano-CB较佳的加入量为8%,此时,FWPC的静曲强度、弹性模量、拉伸强度和冲击强度分别为33.38,2739,15.59 MPa和4.49 kJ/m^(2),表面电阻率和体积电阻率对数值均为8,抗静电性能显著提高,氧指数为21.8%,最大热释放速率和平均热释放速率分别为345.92,143.34 kW/m^(2),阻燃性能小幅增强。SEM分析表明:未加Nano-CB时,FWPC燃烧后表面炭层较薄,结构蓬松,存在大量的孔洞,加入改性Nano-CB后,FWPC燃烧炭层连续致密,表面未见气孔。