异氰酸酯功能化氧化石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备与性能

       摘要: 采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对氧化石墨烯(GO)进行表面接枝改性,制得TDI功能化GO(TDI-GO),再将其分散于4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯中,经原位聚合法制备TDI-GO/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料.利用FTIR、XPS、DSC、TG、SEM、维卡软化温度和拉力试验机等测试手段,表征和分析了TDI-GO的表面结构及TDI-GO含量对TDI-GO/TPU复合材料结构与性能的影响.结果表明,TDI成功接枝改性GO,TDI-GO的加入使TPU体系的微相分离程度减弱,其异相成核作用提高了TPU硬段相的结晶性能;相比纯TPU基体,TDI-GO/TPU复合材料耐热性能提高,当TDI-GO添加量为0.5 wt%时,复合材料5%热失重温度提高了约9℃,维卡软化温度提高了约18℃;TDI-GO/TPU复合材料力学性能明显提高,与纯TPU相比,TDI-GO含量为0.5 wt%的TDI-GO/TPU复合材料拉伸强度提高了近10 MPa,断裂伸长率提高了约32%.

作者:
白静静 尹建宇 高雄
单位:
太原工业学院 材料工程系,太原,030008
出处:
《复合材料学报》
刊期:
2018年第35卷第7期
基金:
太原工业学院大学生创新创业训练项目(GK20170112)

异氰酸酯功能化氧化石墨烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备与性能

摘要:采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对氧化石墨烯(GO)进行表面接枝改性,制得TDI功能化GO(TDI-GO),再将其分散于4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯中,经原位聚合法制备TDI-GO/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料.利用FTIR、XPS、DSC、TG、SEM、维卡软化温度和拉力试验机等测试手段,表征和分析了TDI-GO的表面结构及TDI-GO含量对TDI-GO/TPU复合材料结构与性能的影响.结果表明,TDI成功接枝改性GO,TDI-GO的加入使TPU体系的微相分离程度减弱,其异相成核作用提高了TPU硬段相的结晶性能;相比纯TPU基体,TDI-GO/TPU复合材料耐热性能提高,当TDI-GO添加量为0.5 wt%时,复合材料5%热失重温度提高了约9℃,维卡软化温度提高了约18℃;TDI-GO/TPU复合材料力学性能明显提高,与纯TPU相比,TDI-GO含量为0.5 wt%的TDI-GO/TPU复合材料拉伸强度提高了近10 MPa,断裂伸长率提高了约32%.

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