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热膨胀微球发泡剂对TPU泡沫结构与性能影响

2020-04-21王杰李晖蒋洪石田华峰

工程塑料应用 2020年4期

王杰,李晖,蒋洪石,田华峰

(1.运城学院应用化学系,山西运城 044000; 2.北京工商大学材料与机械工程学院,北京 100048;3.塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室,北京 100048)

聚氨酯弹性体是一种主链中含有氨基甲酸酯(—NHCOO—)的聚合物,按生产方式的不同可分为三类:浇注型聚氨酯弹性体、混炼型聚氨酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)。与其它两种聚氨酯弹性体相比,TPU分子链基本为线型结构,存在着一定数量的物理交联[1]。其分子结构中包含软段和硬段,软段部分由二元醇组成,如聚醚二醇和聚酯二醇等;硬段部分由二异氰酸酯组成,如六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯等。软段构成的柔性链段,常温下易聚集在一起,构成软段微区;硬段常温下为棒状结构,分子内及分子间存在氢键,形成硬段微区[2-3]。在常温下,硬段微区分布在软段相中起物理交联点的作用,交联点越多,TPU的强度越高。交联点受热消失,冷却后又可以重新交联[4],由于这种特殊的分子结构,使TPU既具有橡胶优良的弹性,又具有塑料优良的加工性,可适用于挤出、注塑、吹塑成型等工艺,同时TPU具有优良的力学性能、耐高低温、耐水解性和耐霉菌性,以及优良的血液和组织相容性等,被广泛用于轻工、建筑、食品、医疗、体育、交通、航空航天、国防等行业[5-6]。

TPU的发泡方法可分为间歇发泡法、连续挤出发泡法及注塑发泡法[7]。Ge Chengbiao等[8]探究了模塑工艺对不同TPU性能的影响。在模具中,使用135.7℃,0.3 MPa压力的水蒸气软化TPU珠粒,待TPU珠粒表面熔融后泄压,水冷降温,真空条件下除水制备了TPU泡沫。……

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