玻纤增强聚氨酯泡沫塑料界面形成特性及对其力学性能的影响_徐涛

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低密度长玻纤增强聚氨酯复合材料的力学性能

复合材料制品选为某型汽车内饰件，斌样在该制品上截取。生产前将Ａ料、Ｂ料在规定的混合物料温度５％下按质量比１１８０：．５混合，纤质量分玻数分别选取１％、５、０、５、０，纤长度０１％２％２％３％玻
的密度明显降低。这种密度较低的ＬＲＩＰＲＤＲＭ—Ｕ
玻纤：直径２ｍ，面经４９浸润剂（Ｏ表０主要成
分为Ｋ５０、Ｈ７Ｈ６Ｋ５０等）理，股并股，京玻璃处多南
纤维研究院；
力学性能较好，在制作方面更加经济，代表了汽车内饰件复合材料轻量化的发展方向¨ 。ＬＲＩＰＲＤＲＭ—Ｕ
～
１０份，．物理发泡剂５～８份，泡沫稳定剂（８７）Ｂ８０
１０～．．２０份，氰酸酯指数１０异．５～１１黎明化工．５，研究院。
１２设备及仪器．
度达到ｒｌ５５～０ｍｍ。长纤维增强复合材料的综合性能优于短纤维增强复合材料，主要体现在以下几个方面：材料的拉伸强度、疲劳性能均有所提高；抗类似骨架的纤维结构增强了材料的冲击强度，观外翘曲性低，在高温、高湿环境下仍能保持良好的力学
人工涂抹脱模剂，通过可控循环水调节模具温度，模
具温度分别选择为４５、５６６ ℃ 。用长纤维５、Ｏ５、０、５

玻纤增强硬质聚氨酯材料的合成及其力学性能

玻纤增强硬质聚氨酯材料的合成及其力学性能许俊强;郭芳;储伟;高炜斌;金学军;吴永【摘要】以聚醚多元醇,玻璃纤维(G)及多次甲基多苯基多异氰酸酯为原料,采用一步法制备了玻纤增强硬质聚氨酯复合材料(RPU-G).对RPU-G的力学性能进行了研究,结果表明,随着G含量(m)的增加,其拉伸强度呈先升后降的变化趋势;当m为10%[长径比(n)为20～40]时,RPU-G20～4010 的力学性能达到最佳.由于G的n 不同,其增强效果差异显著,以RPU-G20～4010的拉伸强度最大(0.80 MPa),与RPU相比提高了95%.压缩强度因G的n不同出现不同的趋势,仍以n为20～40的G增强效果最为明显,RPU-G20～405的压缩强度增加了10%.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2009(017)002【总页数】5页(P183-186,195)【关键词】玻璃纤维;硬质聚氨酯;力学性能【作者】许俊强;郭芳;储伟;高炜斌;金学军;吴永【作者单位】重庆工学院,化学与生物工程学院,重庆,400050;四川大学化学工程学院,四川,成都,610065;四川大学化学工程学院,四川,成都,610065;常州工程职业技术学院,材料工程技术系,江苏,常州,213164;重庆工学院,化学与生物工程学院,重庆,400050;重庆工学院,数理学院,重庆,400050【正文语种】中文【中图分类】TQ323.18硬质聚氨酯材料(RPU) 是一种用途非常广泛的高分子聚合物，具有质轻、隔热保温性好、吸音及缓冲抗震性优良等特点，由于合成的主要原料聚酯或聚醚多元醇结构多变，使其性能变化范围广泛，加之加工方式灵活，既可以自由发泡，又可以模塑成型，还可以现场喷涂，因而在汽车、电子和化工等领域应用广泛［1～4］。

随着人们对材料各种性能要求的提高，传统材料已满足不了使用标准，制作复合材料以及对复合材料的改性就显得异常活跃。

采用玻璃纤维(G) 作为填料是目前国内外较常采用的一种增强手段，G 增强复合材料是以聚合物为基体，以G 为增强材料而制成的复合材料，综合了聚合物和G 的性能［4］。

聚氨酯泡沫材料动态力学性能

聚氨酯泡沫材料动态力学性能聚氨酯泡沫材料是一种具有轻质、高强度、耐冲击性和隔热性能的材料，广泛应用于建筑、交通、包装、家具和电子等领域。

其动态力学性能是指在动态载荷下，聚氨酯泡沫材料的变形、振动和震动等行为。

以下将详细介绍聚氨酯泡沫材料的动态力学性能。

首先是聚氨酯泡沫材料的压缩性能。

在受到压缩力作用时，聚氨酯泡沫材料具有良好的吸能能力，能够吸收并分散压力，减缓外部力对其他部件的冲击。

此外，聚氨酯泡沫材料的回弹性能也很好，在外部力解除后能够恢复原状，不易变形。

其次是聚氨酯泡沫材料的振动性能。

聚氨酯泡沫材料的密度较低，结构松散，因此具有较好的吸振性能。

在受到外部振动力作用时，聚氨酯泡沫材料能够吸收和分散振动能量，减少振动的传递和传播，保护其他部件不受振动影响。

这使得聚氨酯泡沫材料在防震降噪领域有着广泛的应用。

再次是聚氨酯泡沫材料的冲击性能。

聚氨酯泡沫材料具有较高的强度和韧性，能够在受到冲击力作用时发挥良好的耐冲击性能。

聚氨酯泡沫材料的结构松散，能够缓冲和分散冲击能量，减少外部冲击对其他部件的损害。

因此，聚氨酯泡沫材料常被用作包装材料、防护材料和保险材料等，能够有效保护产品不受损坏。

此外，聚氨酯泡沫材料还具有良好的隔热性能。

其结构中含有大量的气孔，这些气孔具有良好的隔热性能，能够减少热量的传导。

聚氨酯泡沫材料的热导率较低，能够有效防止热量传递，保持温度的稳定性。

因此，聚氨酯泡沫材料在建筑和冷链运输等领域有着广泛的应用。

除了上述动态力学性能外，聚氨酯泡沫材料还具有良好的耐化学性能、耐水性能和耐老化性能。

聚氨酯泡沫材料能够在酸、碱、溶剂等恶劣环境条件下保持稳定性能，并且不易受水分、湿度和紫外线等因素的影响，保持较长的使用寿命。

总结起来，聚氨酯泡沫材料具有优异的动态力学性能，包括压缩性能、振动性能、冲击性能和隔热性能等。

这些性能使得聚氨酯泡沫材料在多个领域有着广泛的应用前景，如建筑领域的隔热材料、交通领域的减震材料、包装领域的缓冲材料等。

玻璃纤维增强塑料力学性能分析与应用

玻璃纤维增强塑料力学性能分析与应用玻璃纤维增强塑料（GFRP）是一种具有优异力学性能的复合材料，由玻璃纤维和塑料基体组成。

它的广泛应用领域包括航空航天、汽车制造、建筑结构等。

本文将从材料的力学性能、制备工艺和应用等方面进行分析和探讨。

首先，我们来看一下GFRP的力学性能。

由于玻璃纤维的高强度和刚度，以及塑料基体的韧性和耐腐蚀性，GFRP具有优异的综合力学性能。

在拉伸强度方面，GFRP的强度可以达到几百MPa，远远高于普通塑料。

而在弯曲强度方面，GFRP的表现也非常出色，能够承受较大的弯曲应力而不断裂。

此外，GFRP还具有较好的疲劳性能和抗冲击性能，这使得它在复杂工况下的应用更加可靠。

其次，制备工艺对GFRP的力学性能有着重要影响。

常见的制备工艺包括手工层叠、预浸法和注塑成型等。

手工层叠是最传统的制备方法，但由于工艺复杂、生产效率低和产品质量难以保证等问题，逐渐被其他工艺所替代。

预浸法是一种将玻璃纤维预先浸渍于树脂中，然后通过热固化得到成品的方法。

这种工艺可以提高产品的质量和生产效率，但成本相对较高。

注塑成型是一种将玻璃纤维和树脂混合后注入模具中成型的方法，可以实现大规模、高效率的生产。

不同的制备工艺会对GFRP的力学性能产生不同的影响，因此在实际应用中需要根据具体情况选择适合的工艺。

最后，我们来看一下GFRP在实际应用中的情况。

由于其优异的力学性能和轻质化特点，GFRP在航空航天领域得到了广泛应用。

例如，飞机的机身和翼面板等结构部件常采用GFRP材料制造，可以降低飞机的重量，提高燃油效率。

在汽车制造领域，GFRP也被用于制造车身和零部件，可以提高汽车的安全性和燃油经济性。

此外，GFRP还可以用于建筑结构的加固和修复，提高结构的抗震性能和耐久性。

综上所述，玻璃纤维增强塑料具有优异的力学性能，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑结构等领域。

在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的制备工艺，以确保产品的质量和性能。

玻璃纤维布增强EPPPO复合材料性能及应用

图３为未经和经不同偶联剂处理的玻璃纤维布增强ＥＰ／ＰＰＯ复合材料的ＳＥＭ照片。从图３ａ可以看出，玻璃纤维未经偶联剂处理的ＥＰ／ＰＰＯ复合材料在玻璃纤维与树脂界面处出现分层剥离，玻璃纤维表面粘附的树脂很少，表明ＥＰ／ＰＰＯ树脂与玻璃纤维之间的相互作用弱，致使玻璃纤维与ＥＰ／ＰＰＯ树脂之间的界面结合力较差，宏观上表现为复合材料的弯曲强度最小（如图４所示）。而经Ａ一１７２处理的ＥＰ／ＰＰＯ复合材料中，玻璃纤维表面粘附的树脂明显增加，如图３ｂ所示。这表明经Ａ一１７２处理的玻璃纤维与ＥＰ／ＰＰＯ树脂之间的界面结合力有所
弯曲强度按ＧＢ４７２２—１９９２测试，加载速度为
１０ｍｍ／ｍｉｎ；
将试样断裂表面喷金后，采用ＳＥＭ进行观察并拍照；
介电常数按ＧＢ１４０８—１９７８测试，测试频率为１ＭＨｚ，测试温度２５℃，相对湿度７０％；
准确称量ＥＰ／ＰＰＯ混合物和玻璃纤维布增强ＥＰ／ＰＰＯ复合材料，放置于铝坩埚，用ＤＳＣ仪测试两种材料的耐热性，Ｎ：气氛，加热速率为１００Ｃ／ｍｉｎ。２结果与讨论２．１ＥＰ／ＰＰ０复合材料的弯曲性能
ＰＰＯ：美国ＧＥ公司；
二氨基二苯砜（ＤＤＳ）：化学纯，上海医药化学
试剂公司：
‘
四氢呋喃：分析纯，广州化学试剂厂；
Ｅ．玻璃纤维布和电解铜箔：东莞生益科技股份
有限公司；
硅烷偶联剂：ＫＨ一５５０、Ａ一１７２，南京曙光化工
厂。
１．２仪器和设备
万能材料试验机：１１８６型，美国Ｉｎｓｔｒｏｎ公司；
发射扫描电子显微镜（ＳＥＭ）：１５３０ＶＰ型，德国
数达到４０％左右时，弯曲强度达到最大值，然后随
着树脂含量的继续增加而呈下降趋势。这是因为当
树脂含量较低时，玻璃纤维布层之间含有的ＥＰ／

发泡剂对3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料力学性能的影响

发泡剂对3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料力学性能的影响作者：KYAMPETETyty 刘赋瑶傅雅琴来源：《现代纺织技术》2020年第04期摘要：为了提高纺织复合材料的抗冲击性能和发泡材料的力学性能，制备了3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料。

利用场发射扫描电镜、摆锤冲击仪和万能材料试验机，分析研究了外加不同发泡剂质量分数对发泡复合材料泡孔的微观形貌和力学性能的影响。

结果表明，当发泡剂质量分数为5%时，3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料的冲击强度最大可达73.34kJ/m2，同時压缩强度和拉伸强度分别为5.24、28.1 MPa;随着发泡剂质量分数增加，聚氨酯泡孔增大并且出现不均匀现象，复合材料密度也随之下降，压缩强度和拉伸强度均下降;复合材料中发泡剂质量分数为5%，能够在满足轻量化的情况下实现较高的抗冲击性。

关键词：发泡聚氨酯;3D玻纤织物;冲击强度;压缩强度Abstract：To improve the impact resistance of textile composites and the mechanical properties of foaming materials， a three-dimensional glass fabric reinforced foamed polyurethane composite was prepared in this study. The effect of the content of foaming agent on the microstructure and mechanical properties of the composites was analyzed and studied with field emission scanning electron microscopy， pendulum impactor and universal material testing machine. The results show that when the foaming agent content is 5%， the impact strength of three-dimensional glass fabric reinforced foamed polyurethane composite can reach 73.34 kJ/m2， and the compressive strength and tensile strength are 5.24 and 28.1 MPa respectively. The polyurethane cells enlarge and become nonuniform as the foaming agent content increases， the composite density decreases， and both the compressive strength and tensile strength decrease. When the content of foaming agent in the composite is 5%， a high impact resistance can be achieved under the condition of light weight.Key words：foamed polyurethane; three-dimensional glass fabric; impact strength; compressive strength玻纤织物增强热固性树脂复合材料近年来得到迅速发展，并在航空航天、汽车、建筑、体育等领域的应用日益广泛[1-3]。

玻璃纤维增强聚酰胺复合材料的摩擦磨损特性

玻璃纤维增强聚酰胺复合材料的摩擦磨损特性一、玻璃纤维增强聚酰胺复合材料概述玻璃纤维增强聚酰胺复合材料是一种高性能的工程塑料，它通过将玻璃纤维与聚酰胺基体材料结合，以提高材料的机械性能和耐热性。

这种复合材料广泛应用于汽车、航空航天、电子电器和机械制造等领域。

玻璃纤维的加入，使得聚酰胺材料的强度、刚度和耐热性得到显著提升，同时，其摩擦磨损特性也成为研究的重点。

1.1 复合材料的组成与特性玻璃纤维增强聚酰胺复合材料主要由以下两部分组成：一是聚酰胺基体，它是一种半结晶性热塑性塑料，具有良好的化学稳定性和加工性能；二是玻璃纤维，它是一种无机非金属材料，具有高强度、高模量和良好的耐热性。

当玻璃纤维以一定比例分散在聚酰胺基体中时，可以显著提高复合材料的力学性能。

1.2 复合材料的制备工艺玻璃纤维增强聚酰胺复合材料的制备通常采用熔融浸渍法、热压成型法或注射成型法。

在制备过程中，玻璃纤维与聚酰胺基体的均匀分散是关键，它直接影响到复合材料的最终性能。

通过优化工艺参数，如温度、压力、注射速度等，可以实现玻璃纤维在聚酰胺基体中的均匀分布。

二、复合材料的摩擦磨损特性分析摩擦磨损特性是评价材料在实际应用中耐用性的重要指标，对于玻璃纤维增强聚酰胺复合材料而言，其在不同工况下的摩擦磨损性能直接关系到产品的使用寿命和可靠性。

2.1 影响摩擦磨损特性的因素影响玻璃纤维增强聚酰胺复合材料摩擦磨损特性的因素众多，包括复合材料的组成比例、基体材料的分子结构、玻璃纤维的类型和表面处理、复合材料的加工工艺等。

此外，外部条件如载荷、滑动速度、环境温度和湿度等也会对摩擦磨损特性产生影响。

2.2 摩擦磨损测试方法对玻璃纤维增强聚酰胺复合材料进行摩擦磨损测试，常用的方法有往复式摩擦磨损试验、旋转式摩擦磨损试验和三点弯曲摩擦磨损试验等。

通过这些测试方法，可以模拟复合材料在实际工况下的摩擦磨损行为，从而评估其耐磨性和耐久性。

2.3 复合材料的磨损机理玻璃纤维增强聚酰胺复合材料的磨损机理较为复杂，通常包括粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等。

聚氨酯弹性体与玻璃纤维的复合材料的研究要点

聚氨酯弹性体/玻璃纤维复合材料的研究进展Huibo Zhang a,c,，W. Li b，ujie Yang a，Lude Lu a，X. Wang a，Xiangdong Sun a，Yongchun Zhang aa：中国，南京，南京科技大学，化学工程系，210094。

b：加拿大，阿尔伯塔省埃德蒙顿，阿尔伯塔大学，机械工程系，T6G2。

c：中国，宁波，宁波职业技术学院，315800。

摘要：用磨碎的玻璃纤维对聚氨酯弹性体复合材料的力学性能的影响进行了研究。

特别是，详细分析了经过有机处理的玻璃纤维的影响。

实验结果表明，玻璃纤维大大增强了弹性体复合材料的强度和韧性。

此外，结果表明，可以通过添加用偶联剂化学处理过的研磨玻璃纤维可以得到最佳属性的弹性复合材料。

关键词：研磨的玻璃纤维;聚氨酯弹性体;复合材料。

1：介绍聚氨酯弹性体是广泛应用于各种行业。

因为他们有良好的化学、物理和机械性能如抗氧化、低温稳定性，辐射电阻，和耐磨性。

为了进一步改善其力学性能可以在特定的工业发挥应用，研究聚氨酯复合材料是一种不错的方法。

例如，wang和Pinnavaia[1]首先使用基蒙脱土纳米复合材料和有机蒙脱土分散在多元醇聚醚结晶形态和微相分离的聚氨酯弹性体的研究。

Tien和Wei[2、3]用蒙脱土纳米复合材料合成一种新的聚氨酯使用改性蒙脱土纳米复合材料为假扩链剂，使聚氨酯弹性体增加了两个模量的强度。

Petrovica等发现了纳米二氧化硅球晶被均匀分散在软硬段的聚氨酯弹性体中扮演了重要角色。

值得注意的是，尽管上述研究成功改善弹性体的各种性能，但是一般来说，很难同时增加弹性体的物理性能和化学性能。

换句话说,就是强度增加，弹性降低。

磨碎的玻璃纤维作为一种传统的聚合物复合材料添加材料被叫做短纤维。

它的主要功能是加强各种聚合物的耐高温能力，如聚四氟乙烯、尼龙、环氧树脂树脂。

特别是短纤维可用于铸造和模具生产，提高表面质量(如消除表面缺陷和裂纹)。

玻璃纤维增强灌注型聚氨酯泡沫塑料的拉伸_压缩性能和破坏机理

第16卷1999年　第4期10月复　合　材　料　学　报A CTA M A T ER I A E COM PO S ITA E S I N I CA V o l .16 N o.4O ctober 1999 收修改稿、初稿日期:1998212220,1998207215玻璃纤维增强灌注型聚氨酯泡沫塑料的拉伸、压缩性能和破坏机理闻荻江陈再新李国忠3(苏州大学材料工程学院,苏州215021)　(3山东建材学院)摘　要　研究了用短切玻璃纤维对硬质聚氨酯泡沫体的增强效果及拉伸、压缩的破坏行为。

结果表明当纤维长为12mm 时,6w t %纤维含量的增强效果为最好,可以使泡沫体的拉伸强度提高75%,压缩强度提高25%,压缩模量增加约30%。

纤维增强的泡沫体拉伸产生的裂纹扩展时,遇到纤维可能终止扩展(应力不大时),也可能发生偏转(应力较大时);泡沫破坏时,可能出现纤维拉出、拉断等不同的破坏形式。

增强泡沫体在压缩破坏时,主要是泡沫结构的支柱弯曲、扭转变形引起泡壁破裂和支柱失稳,并导致材料的破坏。

关键词　玻璃纤维,聚氨酯,增强泡沫体,破坏机理中图分类号　TB 332 泡沫塑料的最大优点是质轻、隔热保温、吸音及缓冲抗震性优良,故得到广泛的应用,但作为结构材料的配套材料,还缺乏一定的强度和刚度。

纤维增强泡沫塑料为树脂基体、纤维及气体所组成的一种三相复合材料。

利用玻璃纤维增强泡沫塑料进入结构材料的应用,是技术领域的一个新趋势,也是泡沫塑料的一个重要研究课题。

以纤维增强泡沫塑料,使原泡沫基体的强度、蠕变阻尼、变形、热扭曲温度及其它物理性能有明显的改善[1]。

因此,很有必要对其物理机械性能和拉伸破坏机理进行探索和研究。

本文作者根据国内的灌注成型的聚氨酯泡沫,利用短切玻璃纤维增强,考察了其物理机械性能和拉伸破坏机理。

1　实　验1.1　原材料树脂:组合聚醚(Θ0.04 50,含发泡剂)、PA P I (均由常州向阳化工厂提供) 玻璃纤维:中碱45s1.2　玻璃纤维的预处理将纤维切短为12mm ,干燥待用。

长径比不同的玻纤对硬质聚氨酯的形态结构和力学性能的影响

塑料工业CH I N A P LASTI CS I N DUST RY 第37卷第1期2009年1月3国家自然科学基金(50573095),重庆市自然科学基金(CSTC 2008BB7334),重庆工学院基金(No:2007Z D14)作者简介:许俊强,男,1979年生,博士,讲师,研究方向为复合材料的制备。

xujunqiang@cqit 1edu 1cn 材料测试与应用长径比不同的玻纤对硬质聚氨酯的形态结构和力学性能的影响3许俊强1,高伟斌2,全学军1,吴　永3(1.重庆工学院化学与生物工程学院,重庆400050;2.重庆工学院数理学院,重庆400050;3.高分子材料工程国家重点实验室(四川大学),四川大学高分子研究所,四川　成都610065) 摘要:采用一步法制备了玻纤增强硬质聚氨酯的复合材料(RP U ),研究了不同长径比的玻纤对硬质聚氨酯力学性能的影响。

结果表明,玻纤的长径比不同,其对RP U 的增强效果差异显著。

以长径比为20～40玻纤所制备的材料的拉伸强度为最大,当其质量分数为10%,拉伸强度为0180MPa,与未增强的材料相比提高了95%。

当其质量分数为5%时,压缩强度增加了10%。

SE M 分析揭示样品的形貌呈球形泡孔。

从拉伸端口的形貌可看出长径比为20～40玻纤受力痕迹明显,表明纤维本身的拉伸强度对于硬泡塑料的力学性能增强起了重要作用。

关键词:玻纤;硬质聚氨酯;力学性能;增强中图分类号:T Q323118 文献标识码:B 文章编号:1005-5770(2009)01-0038-04Effect of Gl a ss F i ber w ith D i fferen t L /D Ra ti o on M orphology andM echan i ca l Properti es of R i g i d PolyurethaneXU Jun 2qiang 1,G AO W ei 2bin 2,QUAN Xue 2jun 1,WU Yong3(1.School of Che m ical &B i ol ogical Eng .,Chongqing I nstitute of Technol ogy,Chongqing 400050,China;2.State Key Lab .of Poly merMaterials Eng .,Poly mer Research I nstitute of Sichuan University,Chengdu 610065,China;3.School ofM athematics &Physics,Chongqing institute of technol ogy,Chongqing 400050,China )Abstract:Glass fiber reinforced rigid polyurethane (RP U )composite was p repared by means of directsynthesis .The effects of the glass fibers with different length /dia meter (L /D )rati o on the mechanical p r oper 2ties of RP U were studied .The results showed different L /D rati o of glass fiber had different reinforcing effecton RP U.W hen the L /D rati o of the glass fiber was 20～40,the tensile strength of the p repared composite was the highest,and when the mass fracti on of the glass fiber was is 10%,the tensile strength was 0180M Pa,which was 95%higher than that of non 2reinf orced material .W hen the mass fracti on was 5%,the com 2p ressi on strength was increased by 10%.The SE M m icr ographs clearly revealed the mor phol ogicalstructure of the f oa m was al m ost perfectly s pherical in shape .Further more,the reinf orcing fiber (L /D rati o 20～40)based on tensile fract ograph withst ood obvi ous l oading,which showed the tensile strength of the fiber itself p layed an i m portant r ole in the reinf orce ment of the RP U foa m.Keywords:Glass Fiber;R igid Polyurethane;Mechanical Pr operties;Reinf orce 硬质聚氨酯材料(RP U )是一种用途非常广泛的高分子聚合物材料,其具有质轻、隔热保温性好、吸音及缓冲抗震性优良的特点;同时合成RP U 的主要原料聚酯或聚醚多元醇结构多变,使其性能变化范围广泛,而且加工方式灵活,既可以自由发泡,又可以模塑成型,还可以现场喷涂,因此RP U 在汽车、电子和化工等领域中早已得到应用[1-4]。

玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展

玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展朱海静杨伟李忠明杨鸣波(四川大学高分子材料科学与工程学院，成都610065)王建华罗陈雷芦艾田春蓉(中国工程物理研究院化工材料研究所，绵阳610003)摘要主要介绍近年来玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的成型方法、力学性能及形态结构等方面的研究进展，探讨了玻璃纤维增强硬质聚氨酯泡沫塑料的增强机理，详细讨论了玻璃纤维的长度、含量对增强硬质聚氨酯泡沫塑料力学性能的影响。

关键词聚氨酯泡沫塑料玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料是一种应用广泛的工程材料，是使用特殊的发泡工艺制作而成的，具有相对密度低，比模量、比强度高，以及较好的绝热、隔音、耐化学腐蚀性，受到工程界的普遍重视。

作为一种理想的轻质结构材料，它广泛用于航空结构件、航海结构件及体育运动器材等方面；作为一种很好的能量吸收材料，它经常用作各种防撞缓冲包装或衬垫材料；此外，较高密度的聚氨酯泡沫塑料还可以作为工程结构材料使用。

不过聚氨酯泡沫塑料强度较低，在许多特殊的工作条件下达不到使用要求，所以很多研究工作者都开展了对聚氨酯泡沫塑料增强的研究。

增强聚氨酯泡沫塑料是一种新型的复合材料，自20世纪70年代末注模成型技术出现后，这种材料得到了迅速发展。

1 玻纤增强聚氨醋泡沫塑料的成型方法随着机械设备的发展和改进，玻纤(GF)增强聚氨酯泡沫塑料成型方法呈现多样化的趋势，典型的有浇注成型、注射成型等。

浇注成型是用搅拌器将GF分散到组合聚醚中，分散均匀后加入一定配比的异氰酸酯，快速搅拌，迅速进行浇注，固化。

这种成型方式成本较低，模具装置简单，但循环周期较长，不方便连续化作业，而且制品的性能不易得到保证，主要是由于空气排除性差和模具的不密封性，造成制品中存在空气气泡，在制品的后处理过程中可能发生泡沫不稳定现象。

聚醚和异氰酸酯在搅拌时，要进行真空脱气，以减少制品中空气空隙。

但抽真空降低了生产效率，限制了其工业化生产。

增强反应注射成型(BRIM)是将纤维和聚醚搅拌混合，分别通过不同的管道将异氰酸酯和聚醚的混合物按一定比例输送到模具中成型。

玻璃微珠增强硬质聚氨酯泡沫塑料的性能

第24卷第11期高分子材料科学与工程Vol.24,No.11　2008年11月POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN GNov.2008玻璃微珠增强硬质聚氨酯泡沫塑料的性能姜　鑫,田晓伟,杨振国(复旦大学材料科学系,上海200433)摘要:研究了通过不同偶联剂处理后的不同玻璃微珠对全水发泡硬质聚氨酯泡沫的微观形貌、压缩强度和热稳定性的影响。

试验结果表明,玻璃微珠的添加量占聚醚多元醇的6%(质量分数)以下时,玻璃微珠对泡孔形貌影响较小,并且应用偶联剂KH550处理后的玻璃微珠K46对聚氨酯泡沫的增强效果最好。

在保持硬质聚氨酯泡沫密度不变的情况下,玻璃微珠K46含量为聚醚多元醇的6%时可提高压缩强度约10%,压缩模量约8%。

同时,用玻璃微珠增强后的硬质聚氨酯泡沫热稳定性也有一定的提高。

关键词:硬质聚氨酯泡沫塑料;玻璃微珠;偶联剂;压缩强度;热稳定性中图分类号:TQ328.3 文献标识码:A 文章编号:100027555(2008)1120062204收稿日期:2007207219;修订日期:2007211222基金项目:上海市重点学科建设项目资助(B113)联系人:杨振国,主要从事复合材料失效分析研究,E 2mail :zgyang @ 聚氨酯泡沫塑料作为结构或半结构材料时,为了提高其比强度和尺寸稳定性,通常在反应原液的某一组分中加入增强材料,然后再进行反应模塑成型,制得增强型聚氨酯泡沫塑料[1,2]。

作为承载结构材料使用所需的较高的力学性能使得近几年对硬质聚氨酯泡沫塑料增强改性的研究得到广泛的重视[3～6]。

早在1977年国外就有文献报道,通过添加玻璃微珠能提高硬质聚氨酯泡沫塑料的压缩强度和压缩模量[7]。

但上述研究都未提及对玻璃微珠的预处理,或者仅局限于CFC11及HCFC 2141b 等非零ODP 聚氨酯发泡剂体系。

作为复合材料体系,玻璃微珠与聚氨酯泡沫基体间的界面结合情况对复合材料的整体性能必将产生重要影响。

玻纤增强优缺点

玻纤增强聚丙烯的优缺点和工艺玻纤增强PP是在原有纯PP的基础上，加入玻璃纤维和其它助剂，从而提高材料的使用范围。

一般的来说，大部分的玻纤增强材料多用在产品的结构零件上，是一种结构工程材料。

优点：1、玻纤增强以后，玻纤是耐高温材料，因此，增强塑料的耐热温度比不加玻纤以前提高很多。

2、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，限制了塑料的高分子链间的相互移动，因此，增强塑料的收缩率下降很多，刚性也大大提高。

3、玻纤增强以后，增强塑料不会应力开裂，同时，塑料的抗冲性能提高很多。

4、玻纤增强以后，玻纤是高强度材料，从而也大提了塑料的强度，如：拉伸强度，压缩强度，弯曲强度，提高很多。

5、玻纤增强以后，由于玻纤和其它助剂的加入，增强塑料的燃烧性能下降很多，阻燃变得困难。

缺点：1、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，不加玻纤前是透明，都会变成不透明的。

2、玻纤增强以后，塑胶的韧性降低，而脆性增加。

3、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，所有材料的熔融粘度增大，流动性较差，注塑压力比不加玻纤的要增加很多。

4、玻纤增强以后，由于玻纤的加入，流动性差，增强塑料的注塑温度要比不加玻纤以前提高10°C—30°C。

5、玻纤增强以后，由于玻纤和助剂的加入，增强塑料的吸湿性能大加强，原来纯塑料不吸水的也会变得吸水，因此，注塑时都要进烘干。

6、玻纤增强以后，在注塑过程中，玻纤能进入塑料制品的表面，使得制品表面变得很粗糙，斑斑点点。

为了取得较高的表面质量，最好注塑时使用模温机加热模具，使得塑料高分子进入制品表面，但不能达到纯塑料的外观质量。

7、玻纤增强以后，玻纤是硬度很高的材料，助剂高温挥发后是腐蚀性很大的气体，对注塑机的螺杆和注塑模具的磨损和腐蚀很大，因此，生产使用这类材料的模具和注塑机时，要注意设备的表面防腐处理和表面硬度处理。

玻纤增强PP产品工艺1、从产品性能方面考虑，所有的玻纤增强产品均要求剪碎后的玻纤有一定的长度，一般在0.4-0.8nm之间，才能起到増强作用玻纤过短，只有填充的作用，而浪费其增强性能玻纤过长，玻纤与物料之间的界面结合不好，会影响其增强效果，会导致产品的表面过于粗糙，不够光滑，表面性能不好。

长玻纤增强反应注射成型PU泡沫塑料的力学性能

ＭｅｈｎｃｌｒｐｒｅｆｅｎｏｃｄＲｅｃｏｎｅｔｎＭｏｌｉｇＰｌｕｅｈｎｃａｉａＰｏｅｔｓｏｉｆｒｅａｔｎＩｊｃｏｕｄｎｏｙｒｔａｅｉＲｉｉ
ＦｏｍｉｈＬｏａｓＦｉｒａＷｔｎｇＧｌｓｂｅ
着玻纤用量的增加而增大；ＲＵＰＦ的压缩强度随着玻纤用量的增加而减小；ＲＵＰＦ的压缩强度和压缩模量在载荷平行
于玻纤分布方向明显高于载荷垂直于玻纤分布方向；随着玻纤用量和长度的增加，ＲＵＰＦ的冲击强度均明显提高。关键词：硬质聚氨酯泡沫塑料；长纤维增强反应注射成型；长玻纤；力学性能中图分类号：Ｔ３３８Ｑ２．Ｑ２．；Ｔ３７１文献标识码：Ａ文章编号：１００５—５７（００１０７０７０２１）２— ０３— ４
ｌｕａｔｅｇｈｄｃｅｓｄｆｘｒｌｓｒｎｔｅｒａｅ．ＷｉｈｔｅｇｏｈｏｅｔｈｒｗｔｆＧＦｏｔｎｔｗｈｎｌａｓｉｈｅｉａｈｅｄｉｅｔｎｏｈｃｎｅ，ｅｏｄｗａｎｔｅｖｒｃｌｔｒｃｉｆｔｅｔｏＧＦｄｓｒｂｔｏｉｔｕｉｎ，ｔｅｍｏｕｕｆｃｍｐｅｓｏｏｉｈｄｌｓｏｏｒｓｉｎｆＲＰＵＦｉｃｅｓｄｔｈｘｍｕｍａｄｔｅｅｒａｅｎｒａｅｏｔｅｍａｉｎｈｎｄｃｅｓｄ，ｂｔｕｗｈｎｌａｓｉａａｌｌｔｈｉｅｔｏｆｔｅＧＦｉｔｂｔｏｅｏｄｗａｎｐｒｌｅｏｔｅｄｒｃｉｎｏｈｄｓｒｕｉｎ，ｍｏｕｕｆｃｍｐｅｓｏｆＲＰｎｒａｅｉｄｌｓｏｏｒｓｉｎｏＵＦｉｃｅｓｄ．

玻璃纤维增强塑料的拉伸模量与冲击强度

玻璃纤维增强塑料的拉伸模量与冲击强度玻璃纤维增强塑料（Glass Fiber Reinforced Plastics，简称GFRP）是一种重要的复合材料，具有优异的机械性能和广泛的应用领域。

其中，拉伸模量和冲击强度是衡量材料性能的重要指标。

本文将探讨玻璃纤维增强塑料的拉伸模量与冲击强度之间的关系及其影响因素。

一、玻璃纤维增强塑料的拉伸模量拉伸模量是指材料在拉伸过程中单位应力下的应变能力。

对于玻璃纤维增强塑料而言，其拉伸模量受多个因素的影响。

1. 纤维含量：增加玻璃纤维的含量可以显著提高GFRP的拉伸模量。

纤维在材料中起到增强作用，使材料具有更高的刚度和强度。

2. 纤维方向：玻璃纤维的方向也对GFRP的拉伸模量产生影响。

一般来说，纤维与加载方向垂直时，拉伸模量较高；而与加载方向平行时，拉伸模量较低。

3. 纤维质量：玻璃纤维的质量对GFRP的拉伸模量具有重要影响。

高质量的玻璃纤维能够提供均匀分布的增强效果，进而提高拉伸模量。

二、玻璃纤维增强塑料的冲击强度冲击强度是指材料在受到冲击载荷作用时的抗冲击能力。

与拉伸模量不同，玻璃纤维增强塑料的冲击强度在很大程度上受到纤维含量和纤维方向的影响。

1. 纤维含量：增加玻璃纤维的含量能够提高GFRP的冲击强度。

纤维的增加使得材料更加坚固，能够更好地抵抗冲击载荷的破坏。

2. 纤维方向：纤维的方向对GFRP的冲击强度也产生着重要影响。

与拉伸模量类似，纤维与冲击载荷方向垂直时，冲击强度较高；而平行时，冲击强度较低。

此外，GFRP的冲击强度还受到纤维和基体之间的界面结合强度等因素的影响。

较强的界面结合能够有效传递冲击载荷，提高材料的冲击强度。

三、玻璃纤维增强塑料的性能优势和应用玻璃纤维增强塑料因其独特的性能优势，在众多领域得到广泛应用。

1. 轻质高强度：相比传统金属材料，GFRP具有较低的密度和良好的强度，能够轻量化设计，减少重量和能耗。

2. 耐腐蚀性：GFRP具有良好的耐腐蚀性能，能够抵抗酸碱等腐蚀性介质侵蚀，广泛应用于化工、海洋等领域。

纳米二氧化硅增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备

国　防　科　技　大　学　学　报第26卷第4期 JOURNA L OF NA TIONA L UNIVERSITY OF DEFE NSE TECHNO LOGY V ol.26N o.42004文章编号:1001-2486(2004)04-086-04纳米二氧化硅增强硬质聚氨酯泡沫塑料的制备Ξ王　军1,高　四1,王亦菲1,汪　萍1,王建华2,刘永华2(1.国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙　410073;2.中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳　621900)摘　要:采用功率超声,将纳米二氧化硅颗粒分散到多次甲基多苯基多异氰酸酯体系内,然后与聚醚多元醇聚合制得了纳米二氧化硅增强的硬质聚氨酯泡沫塑料。

SE M分析表明,纳米二氧化硅均匀分散在聚氨酯泡沫中。

在较低添加量时,纳米二氧化硅使压缩强度和冲击强度有一定提高,但会引起多次甲基多苯基多异氰酸酯粘度迅速增加,从而导致发泡反应困难,当添加量为7wt%时,压缩强度和冲击强度开始下降。

关键词:聚氨酯泡沫塑料;纳米二氧化硅;力学性能中图分类号:T B331 文献标识码:APreparation of N ano Silicon Dioxide R einforcedRigid Polyurethane FoamW ANGJun1,G AO S i1,W ANG Y i2fei1,W ANG Ping1,W ANGJian2hua2,LI U Y ong2hua2(1.C ollege of Aerospace and M aterial Engineering,National Univ1of Defense T echnology,Changsha410073,China;2.Institute of Chem ical M aterials,China Academy of Engineering Physics,M ianyang621900,China)Abstract:By power ultras onic,nano silicon dioxide particles were dispersed into polyaryl2polymethylene2is ocryanate(PAPI)and rigid polyurethane foams rein forced by nano S iO2were prepared by polymerization PAPI with polyether poly ol.SE M was em ployed to observe the structures of S iO2filled polyurethane foam and showed that nano S iO2particles had been dispersed uniformly in foam.Results of mechanic test show that nano S iO2particles in low loading fraction can increase the com pressed strength and im pact strength of the rigid polyurethane foam.But the addition of nano S iO2conduces to the rapid accretion of viscosity of PAPI,which makes the foam reaction difficult to set in and the im pact strength decreases with the addition of7%nano S iO2.K ey w ords:polyurethane foam;nano silicon dioxide;mechanical properties硬质聚氨酯泡沫塑料具有较高的压缩强度和较好的尺寸稳定性,可以部分代替木材、金属和其他塑料,在国防、军工、汽车、交通、运输、建筑和体育等行业具有广泛的应用。

被动房用TICO玻纤增强聚氨酯节能门窗

被动房用TICO玻纤增强聚氨酯节能门窗
孙生根;郭红;徐伟
【期刊名称】《建设科技》
【年(卷),期】2018(000)010
【摘要】通过常用门窗型材的材料性能对比,分析了玻纤增强聚氨酯复合材料因其轻质、高强、低导热、低线膨胀系数以及防腐、耐火等特点为其作为门窗型材使用带来的优势.依据玻纤增强聚氨酯的材料性能设计了一窄边框门窗,并对门窗的隔热性能和框玻比进行模拟计算,结果表明其隔热性能满足被动房使用要求,同时其框玻比显著低于传统设计,使门窗更加通透.
【总页数】4页(P42-44,47)
【作者】孙生根;郭红;徐伟
【作者单位】上海克络蒂材料科技发展有限公司,上海 201619;上海克络蒂材料科技发展有限公司,上海 201619;上海克络蒂材料科技发展有限公司,上海 201619【正文语种】中文
【相关文献】
1.玻纤浸润剂对玻纤增强聚氨酯界面性能影响 [J], 郭潇野;吕永根;孙颖
2.被动房用TICO玻纤增强聚氨酯提升推拉节能门 [J], 袁野;孙生根;徐伟
3.玻纤增强聚氨酯节能窗上市 [J],
4.亨斯迈推出TICO帝珂聚氨酯节能系统门窗 [J], 慧聪网
5.住房城乡建设部标准定额司关于征求产品行业标准《玻纤增强聚氨酯节能门窗(征求意见稿)》意见的函 [J],
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