芳綸短纖和漿粕增強(qiáng)聚氨酯泡沫的結(jié)構(gòu)和性能研究

許黛芳 俞科靜 錢(qián) 坤 孫 潔

（江南大學(xué)生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，無(wú)錫 214122）

0 引言

聚氨酯硬泡（RPUF）具有質(zhì)輕、隔熱保溫性好、吸音及緩沖抗震性?xún)?yōu)良以及較高的壓縮強(qiáng)度和較好的尺寸穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、石油化工管道和設(shè)備制造等行業(yè)［1－6］。但是作為工程塑料使用時(shí)其強(qiáng)度稍低。近年來(lái)先后研究并開(kāi)發(fā)了多種聚氨酯（Polyurethane，簡(jiǎn)稱(chēng)PU）增強(qiáng)改性新技術(shù)，其中纖維增強(qiáng)是較為有效的途徑之一。近年來(lái)許多學(xué)者研究纖維的長(zhǎng)度和粒徑對(duì)聚氨酯泡沫力學(xué)性能的影響，纖維的表面改性、分散性和含量對(duì)泡沫的微孔結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能也會(huì)造成影響［7－9］。現(xiàn)有研究集中在木質(zhì)素纖維、玻璃纖維作為增強(qiáng)體［10－12］，很少研究芳綸短纖和芳綸漿粕對(duì)聚氨酯泡沫結(jié)構(gòu)和性能的影響。從芳綸的分子鏈結(jié)構(gòu)來(lái)看，它是由苯環(huán)和酰胺基按一定規(guī)律排列而成。分子鏈具有規(guī)整性，因此芳綸纖維的結(jié)晶性較高。芳綸分子鏈中的苯環(huán)和酰胺基的氫鍵之間排列緊密，因此纖維的模量和強(qiáng)度很高。芳綸纖維具有這種剛性分子結(jié)構(gòu)從而使纖維高溫下的尺寸穩(wěn)定性較好［13－15］。芳綸漿粕還具有自身的一些特性，如表面毛羽豐富、比表面積大、富含極性基團(tuán)等，易與樹(shù)脂或橡膠基體形成較好的結(jié)合［16－17］。因此，芳綸短纖（AF）和芳綸漿粕（AP）作為一種可替代木質(zhì)素和玻璃纖維的增強(qiáng)材料，廣泛用于密封、塑料增強(qiáng)、摩擦等領(lǐng)域，但至今較少將其用于泡沫材料增強(qiáng)的研究報(bào)道。本文采用AF和AP對(duì)聚氨酯泡沫進(jìn)行增強(qiáng)，制備了AF和AP增強(qiáng)聚氨酯泡沫，并對(duì)其泡孔結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試樣制備

試驗(yàn)原料有聚醚多元醇4110和聚合MDI（廣州弘納化工有限公司）、有機(jī)硅油和HCFC－141b（濟(jì)寧華凱樹(shù)脂有限公司）、辛酸亞錫和三亞乙基二胺（張家港長(zhǎng)華科技有限公司）、芳綸纖維和芳綸漿粕（AF 3 mm，φ11.59 μm，長(zhǎng)徑比 172.5，AP 0.5 mm，φ14