HA的含量对聚氨酯/HA复合材料性能的影响

采用凝胶法制备聚氨酯 /HA复合材料 ,研究 HA的含量对聚氨酯 /HA复合材料力学性能与降解性能的影响。结果表明 ,当 HA含量为 2 0 %～ 30 %时 ,材料具有良好的力学性能 ,通过改变

织物增强复合材料的电热驱动形状记忆回复行为

为研究不同结构参数织物增强形状记忆复合材料(SMPCs)的力学行为、热驱动和电驱动下形状回复行为及回复力大小,以连续碳纤维(CCF)、形状记忆聚氨酯(SMPU)为原料,利用双螺杆挤出机制备芯壳结构复合长丝,将其作为经纱和纬纱,织造单纬、双纬、三纬3种复合织物,利用平板硫化机热压成SMPCs,测试并分析3种SMPCs的动态热力学性能、热驱动和电驱动形状记忆行为及回复力大小。结果表明:3种SMPCs的储能模量分别是SMPU的2.20、3.27、4.53倍,三纬SMPCs的储能模量最大;3种SMPCs的形状回复率可达98%以上,热驱动下,温度越高,回复时间越短;电驱动下,驱动电压在3~6 V范围内时,电压越大,回复时间越短,可实现低压快速响应;回复力随纬纱根数的增加而增大,最高可达1.8 N,是试样重力的75.9倍。

基于纳米氮化硼-聚氨酯/玻纤三维骨架的环氧导热复合材料性能研究

纤维增强环氧树脂比重小,比强度高,固化收缩率低,耐腐蚀性能优异,被广泛应用于航空航天等领域。受到特殊加工工艺和电子电力行业散热需求的影响,产品对材料导热性能的要求日益严格。本研究以阻燃聚氨酯开孔泡沫(PUF)为模板,在其中引入纳米氮化硼(BNNS)进行改性,并采用浸渍-热压成型法制得低填充氮化硼-聚氨酯/玻纤/环氧导热复合材料,以研究不同BNNS用量对复合材料热性能和电气性能的影响。结果表明,BNNS原位生长在PUF的三维骨架表面,随着BNNS用量的增加,复合材料的热性能显著提高。当氮化硼纳米片含量为1vol%时,复合材料热导率可达0.53 W/(m·K),提高了103%,同时其线膨胀系数降低了77.6%。当BNNS含量为0.5vol%时,复合材料玻璃化转变温度提升了13.5℃,并具有最佳的热稳定性和力学性能。此外,得益于氮化硼自身优异的绝缘性,复合材料的体积电阻率提升至7.2×10^(15)Ω·cm,且耐电弧性能也有明显提升。

光热双响应形状记忆聚氨酯/炭黑纳米复合材料的制备及性能研究

选用聚己内酯为预聚物,炭黑(CB)纳米颗粒作为光响应功能性填料,通过溶液聚合制备了一种光热双响应形状记忆聚氨酯(SMPU)/CB纳米复合材料。利用IR、SEM、DSC和DMA对其结构、形貌、热学性能和形状记忆性能进行表征。研究结果表明,SMPU/CB纳米复合材料展示出优异的形状记忆性能,其形状固定率和形状回复率均在97%以上。此外,由于CB的光热效应,SMPU/CB纳米复合材料在红外光的照射下具有快的响应速度及大的弯曲变形角度,在航空航天、智能驱动等领域具有潜在的应用前景。

阻燃聚氨酯纳米复合材料的研究进展

聚氨酯(PU)具有优异的力学性能,在皮革、功能材料和医疗等领域被广泛应用。但PU易燃烧,因此在PU中引入具有阻燃功能的纳米材料,对提高PU材料防火安全性具有重要意义。文章首先概括性地总结了纳米材料相比传统阻燃剂的优势,再根据引入纳米材料的类型(如碳纳米管、金属有机框架、MXene等),综述了阻燃PU纳米复合材料的制备及阻燃机理的研究进展,概述了阻燃PU纳米复合材料在皮革和功能材料方面的应用,并对其未来发展方向做出展望。

基于光谱学分析的硬质聚氨酯泡沫/钢渣/次磷酸铝复合材料阻燃机理研究

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢渣的附加值,将SS和次磷酸铝(AHP)引入到RPUF中,采用一步全水发泡法,制备一系列阻燃RPUF(FR-RPUF)复合材料。利用射线荧光光谱分析(XRF)探究了SS的化学成分,并系统研究了SS/AHP对FR-RPUF复合材料的微观形貌、热稳定性、阻燃性能以及气相产物的影响。XRF测试表明:钢渣的化学成分主要是CaO、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SO_(3)、MgO,以上金属氧化物能够作为协效剂促进聚合物成炭,并覆盖在材料表面阻隔燃烧热,在凝聚相达到阻燃目的。扫描电镜(SEM)测试表明:SS/AHP与RPUF基体的相容性较差导致FR-RPUF的泡孔出现不同程度的破损。阻燃测试表明:RPUF-1、RPUF-4、RPUF-5的极限氧指数分别为24.2 vol%、23.4 vol%、19.7 vol%,说明SS和AHP存在一定的协效阻燃作用,且RPUF/SS/AHP复合材料全部通过UL-94 V-0级别,满足外墙保温材料使用要求。热重-红外分析(TG-FTIR)测试表明:SS/AHP并未改变RPUF的降解过程,气相产物主要为碳氢化合物、羰基化合物、氨基甲酸酯、CO_(2)、异氰酸酯化合物、芳香族化合物、氰化氢、羰基化合物和酯类。对典型挥发性产物进一步分析发现,AHP和SS的加入促进RPUF基体早期降解。拉曼测试表明:当SS/AHP加入到RPUF后,RPUF-4的D峰与G峰的峰面积比(I_(D)/I_(G))值最小,表明SS/AHP的加入提高了FR-RPUF复合材料炭渣的致密性、石墨化程度。结合上述分析提出阻燃机理:首先AHP吸热分解,降低了火焰周围的温度,其分解的PO·自由基捕获游离的HO·抑制连锁反应,分解产生的焦磷酸铝与炭渣覆盖在基体表面,抑制了火焰和可燃气体的扩散。AHP分解产生的PH3遇氧气生成酸性物质(磷酸和聚磷酸),促进了RPUF脱水成炭,并且钢渣中的矿物成分会与磷酸或聚磷酸反应,形成致密炭层,与AHP共同发挥协效阻燃作用。研究为SS和AHP复配阻燃硬质聚氨酯泡沫材料提供理论依据和实验基础。

金属橡胶-聚氨酯复合材料减振性能研究

针对单一减振材料无法兼具高阻尼与高刚度的弊端,本工作提出了一种新的复合材料,即将三维空间网状结构的金属橡胶(EMWM)作为基体,聚氨酯(PU)作为增强体,并采用真空渗流的方式制备了具有高阻尼与高刚度的金属橡胶-聚氨酯(EMWM-PU)复合材料。通过EMWM与EMWM-PU复合材料的准静态压缩试验,发现界面摩擦的引入使得EMWM-PU复合材料的耗能与刚度特性得到显著提升。此外搭建了复合材料管路减振测试平台,以平均振动加速度级和插入损失作为评价指标,研究了EMWM密度、激振量级、安装时的预紧间距对管路减振性能的影响。结果表明,EMWM-PU复合材料在5~1 000 Hz频段范围内均具有优异的减振效果,且复合材料中基体材料EMEM的密度越小、安装时的预紧间距越大,减振效果越好。本研究有效拓宽了复合材料的应用范围,也为金属橡胶复合材料的设计和应用提供了有效的指导。

两亲聚氨酯弹性体一羟基磷灰石生物复合材料(PUHA)的研究(Ⅰ)——PUHA的制备及力学功能

以聚己二酸乙二酯和聚乙二醇合成的两亲聚氨酯弹性体与羟基磷灰石通过凝胶法制备生物复合材料 ( PUHA)。研究了 HA含量、亲 /疏水软段比例、合成条件等因素对 PUHA力学性能的影响。结果表明 :当 HA含量为 30 % ,亲疏水软段比例为 4 0 /60时 。

聚己内酯聚氨酯预聚体增容壳聚糖/聚己内酯复合材料的结构与性能研究

以聚己内酯聚氨酯预聚体(PUP)为增容剂,采用熔融法制备了壳聚糖(CS)/聚己内酯(PCL)复合材料,探究了PUP含量和PCL分子量对CS/PCL复合材料结构及性能的影响。结果表明,PUP分子上的异氰酸酯基团可以与CS分子上的羟基和氨基反应形成共价键,同时PUP与PCL相似相容,通过PUP与两相的相互作用可以有效提高CS与PCL之间的界面相容性;随着PUP含量的增加,复合材料的热稳定性和力学性能增强,当PUP含量为20%、PCL分子量为40000时,复合材料的断裂强度从15.94 MPa增至33.60 MPa,断裂伸长率从1.0%升至18.4%;PCL的分子量越高,PCL与CS的界面相容性越低。该研究为壳聚糖基复合材料的热塑加工制备及其应用奠定了一定的理论基础。

多维碳材料/聚氨酯复合材料的制备、力学性能及功能性

文中采用异氟尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯(GO)和羟基碳纳米管(OH-MWCNTs)混合碳材料接枝改性,制备出NCO官能团接枝的MWCNTs-g-GO高活性多维碳材料及新型聚氨酯复合材料。研究了MWCNTs-g-GO多维碳材料对力学性能、老化行为和导电性的影响。由X射线衍射分析得出,改性后混合碳材料中GO的层间距由0.87 nm扩大到1.71 nm,碳纳米管缠结程度明显降低,有效提升了碳纳米材料的分散性;随着多维MWCNTs-g-GO含量的增加,对聚氨酯进行了力学性能测试,其硬度、定伸强度逐渐增加,断裂伸长率单调降低,拉伸强度则先增大后减小;当其含量为0.05%时,拉伸强度较空白样提高23%,增大到48.7 MPa;老化150℃×5 d后,衰减率约为26.3%;当含量为0.20%时,电导率约为6.12×10^(-4) S/cm,是空白样的76倍。多维碳纳米材料较单一碳材料对聚氨酯表现出优异的增强、抗热氧和导电等作用。

硬质聚氨酯泡沫/EG/MPP复合材料的制备及阻燃性能

将三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)与可膨胀石墨(EG)进行复配,并采用一步法全水发泡法制备了硬质聚氨酯泡沫/可膨胀石墨/三聚氰胺聚磷酸盐(RPUF/EG/MPP)复合材料。在此基础上,采用热重分析(TG)、阻燃测试、微型量热(MCC)、扫描电镜(SEM)系统研究RPUF/EG/MPP复合材料的热稳定性、阻燃性、燃烧特性和炭渣微观形貌。研究表明,EG和MPP的加入可以明显提高RPUF/EG/MPP复合材料的热稳定性,40.6份MPP和20.3份EG的加入使得RPUF-2在800℃时,残炭率高达31.7%。阻燃测试表明,MPP和EG之间存在协效阻燃作用,其最大极限氧指数可达29.9%。微型量热测试表明,MPP和EG的加入可以有效降低RPUF复合材料燃烧过程中的热释放,提升其火灾安全性能。

聚氨酯复合材料耐盐雾力学性能研究

在严格的环保政策下,乙烯基树脂复合材料的制作受到环保的制约。以聚氨酯为基体的复合材料体现出其独特的的优势,其施工环境得到有效的改善,无溶剂型聚氨酯树脂,无刺激性气味,大大减少了对环境和工人健康的影响。本文对环保型聚氨酯树脂和乙烯基树脂在相同盐雾实验条件下的力学性能进行实验测试数据对比。结果表明:乙烯基树脂和聚氨酯复合材料在相同盐雾实验条件下拉伸强度和弯曲强度未发生较大变化,两种复合材料耐盐雾性较好。

聚氨酯导电复合材料研究进展

介绍了聚氨酯材料的导电机理以及金属材料､碳系材料､导电聚合物等导电材料对聚氨酯的改性研究现状;对所制备聚氨酯导电复合材料的导电性能进行了概述;并对聚氨酯导电复合材料的在3D打印､生物医药､传感器等领域的应用进行了综述和展望。

碳点/聚氨酯泡沫复合材料的制备及性能研究

以碳点(CDs)水热合成产物为发泡剂,经原位发泡制备碳点/聚氨酯泡沫(CDs/PUF)复合材料。通过对泡沫微观结构表征及宏观性能的测试分析,研究不同含量CDs溶液对发泡过程、泡沫结构及性能的影响。结果表明:CDs与聚氨酯泡沫基体通过化学键结合,扰乱了大分子链的有序排列,加速了发泡过程中的凝胶反应,同时CDs作为异相成核剂,增加了单位体积内的泡孔数量,孔径分布均匀,泡孔结构完整性增强,孔壁厚度增加,开孔率降低;复合材料压缩强度最大提高113%,耐热性能得到改善。CDs在复合材料中分散良好,荧光特性得以很好地保留,随着CDs含量增加,复合材料荧光强度增强,绝对荧光量子产率最高达19.92%。

纳米纤维素聚氨酯复合材料的应用研究进展

聚氨酯具有优异的性能,是一种应用广泛的材料;纤维素是一种可再生和可生物降解的天然聚合物。通过纳米纤维素与聚氨酯材料所制备的复合材料具有良好的力学性能和生物相容性,可应用在传感器、3D打印、自修复材料、阻燃材料等诸多方面。分别介绍了不同纳米纤维素以及纳米纤维素聚氨酯复合材料的应用领域,并对纳米纤维素聚氨酯复合材料的未来发展进行了展望。

巴斯夫聚氨酯复合材料获德国莱茵TUV商用材料认证

巴斯夫于日前获得德国菜茵TUV集团颁发的商用材料认证证书,该证书对光伏组件用复合边框材料,从安全规范、材料物性、耐候性等多维度评估,说明了巴斯夫聚氨酯复合材料在光伏边框领域应用的市场可推广性,推动了光伏边框材料从传统金属材料向新型聚氨酯复合材料的进程,为光伏产业上下游提供更多选择。

用于铁塔地脚防护的聚氨酯弹性体复合材料研究

随着现代通信技术的飞速发展,铁塔作为通信基础设施的重要组成部分,其地脚面临着来自自然环境和人为损伤的多重威胁。针对铁塔地脚的保护需求,本文提出了一种基于聚氨酯弹性体复合材料的防护方案,并对其制备工艺、性能测试及应用进行了系统研究。通过对材料性能的分析和实验验证,本文的研究成果为铁塔地脚防护提供了新的解决方案,具有重要的工程应用价值。

聚氨酯树脂基纤维增强复合材料的制备及性能研究

为满足行业“绿色化、低碳化、智能化”发展战略,采用韧性好、固化快、耐腐蚀、无苯乙烯溢出的聚氨酯树脂缠绕成型碳纤维复合材料。为研究聚氨酯/碳纤维复合材料缠绕成型工艺、固化机理和性能,进行树脂基体及复合材料理化性能、热力学性能及力学性能试验,由试验结果可知,采用自动化缠绕成型工艺、室温固化方法制备的聚氨酯/碳纤维复合材料性能良好,质量稳定,生产效率高,节能,低碳,环保。

纳米HA/PA6复合材料的体外生物活性

研究了PA6和纳米HA/PA6复合材料在模拟体液(SBF)中的行为变化,用IR,XRD,SEM和EDS等手段对材料的表面变化进行了分析,讨论了PA6和纳米HA/PA6复合材料的稳定性、亲水性和生物活性。结果表明:在SBF中PA6的吸水率大概在6%左右,纳米HA/PA6复合材料的吸水率有少量下降,PA6和纳米HA/PA6复合材料出现一定的溶解和降解。在SBF中,PA6表面形成Ca,P化合物中的Ca/P比例为1.12,与HA的理论值1.67有一定的差别;HA/PA6复合材料在其表面形成了HA沉积物和碳酸取代的磷灰石沉积物,Ca/P逐步变化为1.67,表现出较好的生物活性。复合材料表面沉积的HA和原来合成的HA具有相近的结晶形貌,该复合材料可作为优良的骨修复填充材料和组织工程支架材料。

聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料的合成、结构与性能

采用插层聚合法合成了综合力学性能优异的聚氨酯 蒙脱土纳米复合材料 .X 射线衍射结果表明 ,蒙脱土以平均层间距不小于 4 5nm的宽分布分散在聚氨酯基体中 .加入 7 5wt%左右的蒙脱土 ,复合材料的拉伸强度高于纯PU基体的 2倍 ,断裂伸长率则高于纯PU基体的 4倍以上 .TGA分析表明 ,聚氨酯