TPU/ATH复合材料的制备与性能研究

以热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和氢氧化铝(ATH)为主要原料,采用熔融共混法制备复合材料,着重研究了TPU/ATH复合材料的力学性能、热性能和燃烧性能。结果表明:ATH的加入量为20%时,处理的和未处理的ATH的共混体系300%拉伸强度达到最大,分别为8.87MPa和6.30MPa。ATH加入量大于10%时,复合材料的燃烧性能得到明显的改善。从DSC图谱上看,复合材料硬段的玻璃化转变温度、受热分解温度相比于纯TPU都有一定程度的提高。XRD实验结果表明ATH的加入增强了复合材料的结晶性,从而提高了复合材料的热稳定性。SEM照片显示:ATH含量小于20%时,ATH比较均匀的分布在共混体系中。当ATH含量为25%时,可以看到明显的团聚现象。

TPU/ATH复合材料热老化性能研究

热塑性聚氨酯弹性体（TPU）具有较广泛的应用,并且在有机领域获得了较高的评价。但由于TPU自身的不足,经常导致一些事故的发生。人们发现一些无机粒子其化学性质稳定,并且受热分解时吸热脱水过程可以延缓聚合物的燃烧。故以热塑性聚氨酯弹性体（TPU）和氢氧化铝（ATH）为主要原料,采用溶液共混法制备TPU/ATH复合材料,着重研究了TPU/ATH复合材料老化后的力学性能和热性能。结果表明,从力学性能上看,随着老化时间的推移,TPU/ATH复合材料的力学性能逐渐降低。红外图谱分析,老化时间168h之内,老化导致的TPU大分子链的断裂引起力学性能的下降。老化时间0～24h之内,由于分子链断裂导致复合材料结晶度减小,老化时间为24h的复合材料的结晶度低于老化前复合材料的结晶度。采用XRD计算复合材料的结晶度与DSC的计算结果基本符合。

TPU/PTW/GF复合材料力学性能的研究

以乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（PTW）为相容剂,采用平行同向双螺杆挤出机共混挤出制备了无碱玻璃纤维（GF）增强热塑性聚氨酯弹性体（TPU）复合材料。研究了PTW对GF增强聚酯型TPU和聚醚型TPU复合材料力学性能的影响及其微观形貌特征。结果表明：PTW是GF和TPU的有效相容剂;添加6%PTW的增强TPU复合材料的各项性能较佳;GF含量在20%~40%之间时增强效果最为明显;PTW与聚酯型TPU的相容性好于聚醚型TPU;电镜照片显示,复合材料中的GF与基体树脂具有较强的界面作用。

聚氨酯/纳米二氧化硅/POM复合材料的研究

通过熔融共混,用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)将纳米二氧化硅(nano-SiO2)进行包覆制备了复合增韧剂,然后将复合增韧剂与聚甲醛(POM)进行共混制备了纳米复合材料,研究了复合增韧剂不同用量对复合材料的力学性能与结晶性能的影响。实验结果表明,TPU/nano-SiO2的相互作用能提高TPU/nano-SiO2与POM的界面相容性,使TPU/nano-SiO2均匀地分散在POM中。当POM/TPU/nano-SiO2质量比为100/10/1时,与纯聚甲醛相比,拉伸强度提高了20%,弹性模量提高了78.3%,冲击强度提高了175%,加入复合增韧剂后,球晶尺寸大幅减小;复合材料在断裂过程中发生塑性变形,韧性较好;增韧剂对聚甲醛基体有异相成核作用,同时提高了其结晶温度。