高分子本科聚合物多元醇在高回弹泡沫中的应用研究（附答辩记录）

1、本 科 毕 业 论 文题目聚合物多元醇在高回弹泡沫中的应用研究作 者： 专 业： 高分子材料与工程 指导教师： 完成日期： 2010 年 5 月 15 日 南通大学本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合南通大学本科毕业设计(论文)质量要求。答辩委员会主任签名：委员签名：指导教师：答辩日期： 原 创 性 声 明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签 名： 日 期： 本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）学生签名： 指导教师签名： 日期： 南通大学化学化工学院2010 年 5 月题目：聚合物多元醇在高回弹性泡沫中的应用研究姓 名： 张磊 指导教师：谭恺专 业：高分子材料与工程 南 通 大 学毕 业 论 文南通大学毕业论文I摘 要本课题通过测量高回弹聚氨

2、酯泡沫塑料的密度、撕裂强度、压陷硬度、拉伸强度、回弹率、断裂拉伸率等性能。来研究聚合物多元醇，异氰酸指数以及扩链剂对制品力学性能的影响。经研究发现，提高聚醚多元醇用量从20份到100份，有利于提高聚氨酯泡沫塑料的物理力学性能但是回弹率和断裂伸长率也随之下降。所以在80份时可以要找个合适的比例达到适合的回弹率，并且有较好的力学性能。而在异氰酸指数达到110时，制品有较好的力学性能，以及最佳的回弹率和断裂拉伸率。关键词：聚氨酯，泡沫塑料，力学性能，密度南通大学毕业论文IIABSTRACTTo study the polymer polyol, isocyanate index and the chain extender on mechanical properties of products,we measured the density, tear strength, indentation hardness, tensile strength, resilience, elongation at break properties of high resilience polyuret

3、hane.The result show that raising the amount of polyether polyols from 20 to 100,can help to improve the physical and mechanical properties of polyurethane foam, but the spring rate and elongation rate decreased. So 80 can be to find a suitable ratio to fit the spring rate and better mechanical properties. In the isocyanate index of 110, the product has good mechanical properties with the best spring rate and the elongation at break.Keywords：Polyurethane，Architectural sheet，Foam，Mechanical prope

4、rties，Density 南通大学毕业论文III目录摘 要 .IABSTRACT .II目 录 .III第一章 前言 .11.1聚氨酯 .11.1.1聚氨酯的概况 .11.1.2聚氨酯的原料 .11.1.3聚氨酯的应用和开发进展 .11.2聚醚多元醇 .21.2.1 聚醚多元醇的概念 .21.2.2聚氨酯泡沫塑料的分类及应用 .31.2.3聚合物多元醇的优点 .42.1聚氨酯的制备 .62.1.1 实验原料 .62.1.2 实验仪器： .62.1.3 实验原理 .72.1.4 聚氨酯的制备 .92.2聚氨酯性能的测定 .92.2.1 表观密度（GB/T 6343-1995） .92.2.2 撕裂强度（GB/T 10808-2006） .102.2.3 压陷硬度（GB/T 10807-1989） .112.2.4 拉伸强度（GB/T 6344-1986） .112.2.5 回弹率（GB/T6670-1997） .122.2.6 断裂伸长率(GB/T6344-1996) .123.1 配方影响因素 .13南通大学毕业论文IV3.1.1 聚醚多元醇的影响 .133.1.2 异氰酸指数对泡沫

5、性能的影响（以 xy-0401添加 40份为研究对象） .183.1.3 .扩链剂用量对泡沫回弹率的影响。 （聚合物多元醇均添加 40份） .21致 谢 .25南通大学毕业论文1第一章 前言1.1聚氨酯1.1.1聚氨酯的概况聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。凡是在高分子主链上含有许多重复的NHCOO基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯。一般聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得 1。所用原料官能团数目的不同，可以制成线形结构或体型结构的高分子聚合物。由于聚合物的结构不同，性能也不一样。利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂等。近二十年来，聚氨酯在这几个方面的应用都发展很快，特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速 2。泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是具有多孔性，因而相对密度小，比强度高。根据所用的原料不同和配方的变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等几种；若按所用的多元醇品种分类又可分为聚酯型、聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等；若按其发泡方法分类又有块状、模塑和喷涂聚氨

6、酯泡沫塑料等类型 2。1.1.2 聚氨酯的原料聚氨酯所用的主要原料为多异氰酸酯、多元醇化合物和助剂。用于泡沫塑料的多异氰酸酯，通常有甲苯二异氰酸酯（简称TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（简称MDI）、多亚甲基多苯基多异氰酸酯（简称PAPI）等，以及少量作特殊用途的其他脂肪族和芳香族的多异氰酸酯 3。多元醇包括聚酯和聚醚两大类。聚酯是二元酸和二元或多元醇的缩聚产物。通常采用的二元酸有己二酸、苯酐、顺丁烯二酸、卤代苯二甲酸酐等有机酸。多元醇一般为乙二醇、丙二醇、一缩乙二醇、己三醇、三烃甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇等。聚醚一般都是以多元醇、多元胺或其它含有活泼氢的有机化合物为起始剂与氧化烯烃开环聚合而成。常用的起始剂有乙二醇、乙二胺、丙三醇、三烃甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、甘露醇、蔗糖等。助剂主要包括：催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、交联剂、阻燃剂、防老剂、填料、颜料等 3。1.1.3聚氨酯的应用和开发进展长期以来，聚氨酯泡沫塑料的应用主要作为衬垫及绝热保湿材料。现在的趋向是不断扩大应用领域。在农业上用于作物栽培、代替土壤、使农业生产工业化、改造土壤、疏松土质、吸着肥料、提高肥料利用率；在运输业上作

7、为车辆的安全防震缓冲材料；在三废回收治理中，作为油类、农药的吸附材料，保护环境；在医药上作为包扎材料，代南通大学毕业论文2替石膏；以及一些国防尖端、航空宇宙飞行中的特殊材料 4。此外，可用作包装材料、隔音防震材料、过滤材料以及抗菌除臭泡沫等。为了建筑物的节能，建设部已颁布节能措施，要求采用新型保温绝热材料，聚氨酯泡沫塑料夹层材料是推广应用的主要品种之一，因而将会进一步扩大聚氨酯泡沫塑料的发展。近几十年，聚氨酯泡沫塑料工业从无到有，经历了高速发展时期。现在随着技术水平不断提高，生产工艺日趋完善，新技术、新产品不断涌现，聚氨酯泡沫工业也进入了新的发展阶段，但也面临着严峻的挑战。当前聚氨酯泡沫行业的技术进展主要包括:零或低ODP发泡剂的应用；提高产品性能；原料体系的适应更新；聚氨酯泡沫使用后的环保问题等。不同的用途，对泡沫有着不同的性能要求，如防震能力、真空隔热能力、低密度泡沫的硬度等。开发新的主原料体系和各类助剂，以及改善发泡工艺，得到具有特殊性能的泡沫，也就成了热点 5-7。如:为提高家具、床垫的舒适性和耐久性，亚太地区纷纷要求开发出大块的高回弹性软质泡沫。提高聚氨酯硬泡的耐温性，可以提高其使用范围，建筑用结构硬泡具有广阔的市场，但需要提高其阻燃性，同时增强其硬度。另外网状聚氨酯泡沫材料发展迅速，它是采用特殊的加工工艺对普通开孔泡沫材料进行网化而成的。该类泡沫材料具有较高的抗拉和撕裂强度、较好的柔性和可塑性。聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能，尤

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