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摘要本论文旨在通过稀土氯化物改性热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的性能。通过聚合工艺，引入LaCl3和CeCl3通过一步法制得LaCl3/TPU以及CeCl3/TPU复合弹性体。研究结果表明，LaCl3和CeCl3被成功引入TPU制备体系中，两者均能显著提高其热学、力学和表面性能，且后者的改善程度更佳。在最优用量0.2%下，LaCl3/TPU弹性体的拉伸强度、断裂伸长率、对水的接触角和对甘油的接触角以及玻璃化转变温度，分别相对于纯TPU弹性体相比提高了44%、60%、23%、28%、41.6℃；而CeCl3/TPU则分别提高了46%、68%、20%、27%、41.1℃。表明，纳米稀土氯化物的引入有助于TPU性能改善。6204
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关键词：聚氨酯；弹性体；纳米；结构；性能Abstract
Study of nano-powder on the structure and property of TPU elastomer
The article researched how to improve performance of the nano-powder modified TPU elastomer. By the polymerization process, the one-step method was introduced to get Composite elastomer of LaCl3/TPU and CeCl3/TPU system. The results show that, LaCl3 and CeCl3 were successfully introduced TPU preparation system, both of which can significantly improve the thermal, mechanical and surface properties, and the degree of improvement. The optimal dosage is 0.2%, the tensile strength, elongation at break, LaCl3/TPU elastomer on the water contact angle and contact angle of glycerol and glass transition temperature, respectively, compared to the pure TPU elastomer is improved by 44% compared with 60%, 23%, 28%,41.6℃, respectively; while CeCl3/TPU increased by 46%, 68%, 20%, 27%, 41.1℃. Indicates that the nano rare earth chlorides, introducing helps to improve TPU performance.
Key Words: Polyurethane; Elastomer; Nano; Structure; Performance
目 录
1 文献综述 1
1.1 热塑性弹性体(TPU) 1
1.1.5 发展趋势 6
1.2提高TPU耐温性方法 6
1.2.1有机刚性粒子改性法 6
1.2.2无机刚性粒子改性法 7
1.2.3纳米粉体改性TPU存在的问题及解决途径 8
1.2.4 氯化物聚氨酯弹性体的不足 8
1.3 现有问题 8
1.4 选题依据 9
1.5 立题的目的和意义 9
1.6 研究内容和目标 9
2 实验部分 10
2.1 原料、试剂和仪器 10
2.2 纳米稀土改性TPU弹性体的制备 10
2.3 分析表征 11
2.3.1 红外光谱仪分析 11
2.3.2 动态热机械分析仪测试TPU的热性能 11
2.3.3 万能材料实验机分析TPU的力学性能 12
2.3.4 橡胶硬度计测试TPU硬度 13
2.3.5 接触角测量仪分析复合材料的表面性能 13
3 结果与讨论 15
3.1 纳米稀土氯化镧改性TPU弹性体的研究 15
3.1.1 稀土氯化镧改性TPU弹性体颜色变化 15
3.1.2红外光谱 15
3.1.3 纳米稀土用量对TPU弹性体热学性能的影响 16
3.1.4 纳米稀土用量对TPU弹性体力学性能的影响 16
3.1.5 纳米稀土用量对TPU弹性体表面性能的影响 18
3.1.6 小结 20
3.2 纳米稀土氯化亚铈改性TPU弹性体的研究 21
3.2.1 稀土氯化亚铈改性TPU弹性体颜色变化 21
3.2.2 红外光谱 21
3.2.3 纳米稀土用量对TPU弹性体热学性能的影响 22
3.2.4 纳米稀土用量对TPU弹性体力学性能的影响 22
3.2.5 纳米稀土用量对TPU弹性体表面性能的影响 24