Page 31 - 《橡塑技术与装备》2018年16期（8月下半月 塑料版）
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研究与开发                                              蔺文峰·纳米 CaCO 3 /PU 弹性体复合材料力学性能研究





                         纳米 CaCO /PU 弹性体复合材料
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                                               力学性能研究



                                                           蔺文峰
                                   ( 西安三森园林景观建设有限公司，陕西  西安  710043)


                      摘要： 以甲苯 -2、4- 二异氰酸酯 (TDI)、聚四氢呋喃醚二醇 -1000(PTMG) 以及 3,3-二氯-4,4- 二苯基甲烷二胺 (MOCA)
                   为合成原料，并采用预聚法合成浇注聚氨酯弹性体。选用纳米 CaCO 3 粒子颗粒对聚氨酯弹性体改性研究，并且以微米级 Si 3 N 4 粒
                   子作为参照组，对两类复合材料试样进行了机械性能和磨损性能的测试。实验结果表明 ：纳米 CaCO 3 粒子改性纯 PU 弹性体的复
                   合材料力学性能有一定的提高，并且纳米 CaCO 3 粒子质量分数达到 1% 时，其力学性能最佳 ；纳米 CaCO 3 /PU 弹性体复合材料综
                   合力学性能和磨损性能要比微米 Si 3 N 4 /PU 弹性体复合材料好。
                      关键词 ： 聚氨酯 ；纳米碳酸钙 ；力学性能 ；分散性 ；表面改性
                      中图分类号 ： TQ132.32  TQ334                         文章编号 ： 1009-797X(2018)16-0015-06
                      文献标识码 ： B                                      DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.16.003





                  自 20 世纪 30 年代，聚氨酯橡胶 (PUR) 出现以来，               纳米级粒子均匀分散在 PU 基体中，为此本文对纳米
              由于其各方面性能较为优异，故 PU 产品增长迅速，                         CaCO 3 粒子进行了表面改性以减少纳米 CaCO 3 粒子的
              同时也促使了 PU 弹性体的迅猛发展              [1] 。PU 弹性体的      团聚，同时采用超声波和高速搅拌来提高纳米 CaCO 3
              杨氏模量处于塑料和橡胶中间，具有较好的耐磨性、                           粒子在基体中的分散性，同时对纳米 CaCO 3 /PU 弹性
              耐油性、耐撕裂性、耐化学腐蚀性、耐射线辐射性                     [2] 。  体复合材料的力学性能进行了研究。
              同时其同其他材料间的黏接性好，具备高弹性和吸振
              能力强等优异性能，因此 PU 弹性体在国民经济众多                         1 实验部分
              领域中获得了较为广泛的应用             [3] 。                   1.1 药品试剂及仪器
                  纳米技术是各国科研工作者研究开发的科技热                          1.1.1 实验试剂
              点，但是纳米技术以及纳米材料在我国尚处于起步阶                               聚四氢呋喃醚二醇 -1000 (PTMG)，工业纯，成
              段。目前，国内可产业化的纳米材料可分为纳米金属、                          都金山化学试剂有限公司 ；甲苯 -2,  4 二异氰酸酯
              纳米陶瓷、纳米聚合物以及纳米碳酸钙                 [4] 。纳米材料       (TDI)，工业纯，成都金山化学试剂有限公司 ； 3,3-
              由于其极大的比表面而产生一系列效应 ：小尺寸效应、                         二氯 -4,4- 二苯基甲烷二 (MOCA)，工业纯，成都金
              界面效应、量子效应和量子隧道效应等，使其具有许                           山化学试剂有限公司 ；无水乙醇，分析纯，成都金山
              多优异的特性      [5] 。因此，采用纳米粒子与聚合物复合                  化学试剂有限公司 ；异丙基三 ( 二辛基焦磷酸酰氧基 )
              而成的材料不但可以提升聚合物基体材料的强度、韧                           钛酸酯 (NDZ-201) 偶联剂，工业纯，成都金山化学
              性和刚性，而且还可增加基体树脂材料的阻隔性、防                           试剂有限公司 ；纳米 CaCO 3 ，Φ ≤ 100  nm，苏州湘
              水性、抗老化性、耐热性等功能特性                [6] 。             园特种精细化工厂。
                  随着纳米技术的不断发展完善，纳米粒子已经成                         1.1.2 实验仪器
              为改性树脂基体复合材料的有效手段之一。通过填加                               KQ-160TDB 型高频数控超声波生产器，杭州苹
              纳米无机粒子对树脂基体进行改性，可使树脂基体的                           果仪器仪表有限公司 ； DZY-6321 型真空干燥箱，江
              综合力学性能获得提升，改善材料的尺寸稳定性                      [7] 。  苏省金坛市友联仪器研究所 ； 2XZ-0.5 型旋片式真空
              本研究采用无机纳米碳酸钙为增强剂对 PU 弹性体复
                                                                   作者简介 ：蔺文峰 (1986-)，男，助理工程师，主要从事
              合改 性，要 使纳 米 CaCO 3 充分 发挥 其作 为 PU 弹性
                                                                土建专业及水利水电专业项目工作。
              体基体复合材料增强剂的作用，就必须使 CaCO 3 以                          收稿日期 ：2018-03-14

              2018     第   44 卷                                                                      ·15·
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