許黛芳 俞科靜 錢 坤 孫 潔
(江南大學(xué)生態(tài)紡織教育部重點實驗室,無錫 214122)
聚氨酯硬泡(RPUF)具有質(zhì)輕、隔熱保溫性好、吸音及緩沖抗震性優(yōu)良以及較高的壓縮強度和較好的尺寸穩(wěn)定性的優(yōu)點,廣泛地應(yīng)用于建筑、交通運輸、石油化工管道和設(shè)備制造等行業(yè)[1-6]。但是作為工程塑料使用時其強度稍低。近年來先后研究并開發(fā)了多種聚氨酯(Polyurethane,簡稱PU)增強改性新技術(shù),其中纖維增強是較為有效的途徑之一。近年來許多學(xué)者研究纖維的長度和粒徑對聚氨酯泡沫力學(xué)性能的影響,纖維的表面改性、分散性和含量對泡沫的微孔結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能也會造成影響[7-9]?,F(xiàn)有研究集中在木質(zhì)素纖維、玻璃纖維作為增強體[10-12],很少研究芳綸短纖和芳綸漿粕對聚氨酯泡沫結(jié)構(gòu)和性能的影響。從芳綸的分子鏈結(jié)構(gòu)來看,它是由苯環(huán)和酰胺基按一定規(guī)律排列而成。分子鏈具有規(guī)整性,因此芳綸纖維的結(jié)晶性較高。芳綸分子鏈中的苯環(huán)和酰胺基的氫鍵之間排列緊密,因此纖維的模量和強度很高。芳綸纖維具有這種剛性分子結(jié)構(gòu)從而使纖維高溫下的尺寸穩(wěn)定性較好[13-15]。芳綸漿粕還具有自身的一些特性,如表面毛羽豐富、比表面積大、富含極性基團等,易與樹脂或橡膠基體形成較好的結(jié)合[16-17]。因此,芳綸短纖(AF)和芳綸漿粕(AP)作為一種可替代木質(zhì)素和玻璃纖維的增強材料,廣泛用于密封、塑料增強、摩擦等領(lǐng)域,但至今較少將其用于泡沫材料增強的研究報道。本文采用AF和AP對聚氨酯泡沫進(jìn)行增強,制備了AF和AP增強聚氨酯泡沫,并對其泡孔結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。
試驗原料有聚醚多元醇4110和聚合MDI(廣州弘納化工有限公司)、有機硅油和HCFC-141b(濟寧華凱樹脂有限公司)、辛酸亞錫和三亞乙基二胺(張家港長華科技有限公司)、芳綸纖維和芳綸漿粕(AF 3 mm,φ11.59 μm,長徑比 172.5,AP 0.5 mm,φ14