TPU發(fā)泡薄膜制備工藝及相關(guān)性能的研究.pdf

1、TPU具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能，如耐磨性高、耐腐蝕性強(qiáng)、拉伸強(qiáng)度高等，其制備的發(fā)泡材料在保持TPU優(yōu)異性能的同時(shí)，還具有泡沫材料的特點(diǎn)，如質(zhì)輕、隔熱、隔音、緩沖性能。發(fā)泡薄膜在新型人造革的制作和緩沖材料的制備方面很有前景，目前制備的TPU發(fā)泡薄膜材料中，密度低于0.8g/cm3且泡孔細(xì)密均勻的比較少，而且制備這些發(fā)泡薄膜材料的工藝存在一定的缺陷。
　　本課題將AC與1＃TPU通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)混煉均勻后發(fā)泡，通過(guò)改變AC發(fā)泡劑在1＃T

2、PU中的比例、發(fā)泡溫度和發(fā)泡時(shí)間，研究AC對(duì)1＃TPU發(fā)泡材料性能的影響，通過(guò)平均泡孔直徑、泡孔個(gè)數(shù)、發(fā)泡倍率、表觀密度、拉伸強(qiáng)度的比較，優(yōu)選工藝條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)AC與1＃TPU質(zhì)量比為1∶30，發(fā)泡溫度為215℃，發(fā)泡時(shí)間為4min時(shí)達(dá)到較好的效果，泡孔直徑為232μm，泡孔均勻，表觀密度為0.35 g/cm3，拉伸強(qiáng)度為2.8MPa，拉伸強(qiáng)度下降30％。另外，測(cè)試了1＃TPU熔體的流變性，在此基礎(chǔ)上分析了TPU發(fā)泡過(guò)程中的表現(xiàn)

3、。
　　AC發(fā)泡劑的分解溫度對(duì)于低硬度的TPU而言比較高，為降低AC的分解溫度，向AC發(fā)泡劑中加入助劑尿素、碳酸氫鈉、有機(jī)鋅鹽配置復(fù)合改性發(fā)泡劑，通過(guò)排水量氣法及熱重分析對(duì)比不同復(fù)合改性發(fā)泡劑的初始分解溫度、突發(fā)分解溫度和發(fā)氣率，分析助劑對(duì)AC發(fā)泡劑分解的影響規(guī)律。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，尿素改變了AC的分解歷程，降低了AC的分解溫度和發(fā)氣率，當(dāng)AC與尿素質(zhì)量比為1∶0.8效果較好;碳酸氫鈉降低了AC的分解溫度，提高了發(fā)氣率，當(dāng)AC∶碳酸氫鈉

4、質(zhì)量比為1∶0.3效果較好;有機(jī)鋅鹽對(duì)AC的分解過(guò)程起著活化作用，當(dāng)AC∶有機(jī)鋅鹽質(zhì)量比為1∶0.2時(shí)效果較好。最終得到復(fù)合改性發(fā)泡劑AC∶尿素∶碳酸氫鈉∶有機(jī)鋅鹽質(zhì)量比為1∶0.8∶0.3∶0.2，AC發(fā)泡劑的初始分解溫度從205℃降為155℃，突發(fā)溫度段從215～225℃降為165～185℃，發(fā)氣率從160ml/g增加到175ml/g。
　　基于尿素對(duì)復(fù)合改性發(fā)泡劑的影響，配置復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅰ和復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅱ，并用于不同TP

5、U的發(fā)泡。通過(guò)DSC和熔融指數(shù)分析不同TPU的加工性能，同時(shí)對(duì)復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅰ和復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅱ做熱重分析，發(fā)現(xiàn)復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅰ分解過(guò)程較緩和，分解速率慢，容易制得泡孔均勻的試樣。對(duì)比復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅰ和復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅱ的發(fā)泡試樣，復(fù)合改性發(fā)泡劑Ⅰ的發(fā)泡試樣泡孔更加細(xì)密，拉伸強(qiáng)度較高，效果比較好。其中2＃TPU發(fā)泡效果較好，泡孔直徑為142μm，泡孔均勻細(xì)密，表觀密度為0.7 g/cm3，拉伸強(qiáng)度為1.3 MPa，拉伸強(qiáng)度下降40％。發(fā)泡