改性粉煤灰对聚氨酯材料性能的影响

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MDI的改性对高回弹聚氨酯泡沫阻燃性的影响研究

摘要：采用聚醚二醇对ＭＤＩ进行预聚改性，研究了不同分子量聚醚二醇对高回弹聚氨酯泡沫阻燃性和力学性能的影响，优选出一种较佳的改性剂，并进一步考察了异氰酸酯组分的ＮＣＯ含量对泡沫阻燃性、力学性能以及异氰酸酯黏度的影响。结果表明，采用相对分子质量为２０００的聚醚二醇为改性剂，既能有效提高泡沫的阻燃性，又能保证泡沫的力学性能；ＮＣＯ含量越低，泡沫阻燃性越好，综合泡沫阻燃性和异氰酸酯黏度，ＮＣＯ质量分数控制在２５％～２８％之间为宜。关键词：聚氨酯泡沫塑料；高回弹泡沫；改性ＭＤＩ；阻燃性中图分类号：ＴＱ３２８�� ３文献标识码：Ａ文章编号：１００５－１９０２（２０１８）０３－００２０－０４
异氰酸酯指数
（９０）
按照表１配方，将聚醚多元醇、发泡剂（水）、催
化剂、泡沫稳定剂等原料预混制成Ａ组分，将混合
ＭＤＩ或改性ＭＤＩ作为Ｂ组分。Ａ、Ｂ组分温度控制
在２５ ℃ 左右，快速搅拌混合后，倒入５０～６０ ℃ 模具中模塑发泡，５ｍｉｎ后脱模，得到高回弹泡沫。将制得的泡沫放置７２ｈ后进行性能测试。１�� ４分析测试
ＪＦ⁃３型氧指数测定仪、ＪＣＹ⁃２型建材烟密度测试仪、ＱＣＳ⁃２型汽车内饰材料燃烧试验装置，南京市江宁区分析仪器厂；ＤＶ２Ｔ型旋转黏度计，美国Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ公司；５９５６型万能材料试验机，美国Ｉｎｓｔｒｏｎ公司；ＨＴＹ⁃Ｂ型回弹仪，江苏省化工研究所有限公司；模具是长宽高尺寸为３８０ｍｍ× ３８０ｍｍ× １００ｍｍ的钢模，自制。
冷固化高回弹聚氨酯软质泡沫是一种性能优良的垫材，主要用于轿车、客车、飞机等交通运输工具的坐垫、靠垫、头枕、吸音减震垫等［１］。由于聚氨酯软泡是一种多孔材料，密度小，比表面大，极易燃烧，燃烧产物毒性强、发烟量大，因此，提高泡沫的阻燃性是业界面临的难点问题之一。

粉煤灰对混凝土性能有何影响

粉煤灰具有三大效应：（1）表面效应：粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子，有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。

（2）填充效应：粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中，减小混凝土的孔隙率，增加混凝土密实性；（3）火山灰活性效应：粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应，生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙，改善混凝土界面结构，提高强度和耐久性。

劣质粉煤灰的主要特点是：玻璃珠体少，需水量大，使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水，降低混凝土的工作性能，易导致混凝土28d强度不足，后期强度增长低，造成混凝土工程质量不合格。

优质粉煤灰对混凝土的性能影响（1）工作性能粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配，降低空隙率，释放水泥颗粒间的“填充水”，改善混凝土工作性。

粉煤灰中含有大量球形玻璃体，起到“滚珠、轴承”润滑效应，减少颗粒间的摩擦力，改善混凝土的工作性。

粉煤灰活性大大低于水泥活性，可以降低混凝土坍落度损失。

优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥，使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量，混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。

粉煤灰的密度小于水泥，等量取代水泥后，混凝土中的浆体量增加，改善混凝土的粘聚性，提高抗离析能力，减水泌水，改善混凝土工作性能，使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性，便于混凝土的施工。

（2）力学性能粉煤灰自身不能进行水化反应，只能与水泥水化产物进行二次水化，因此，用粉煤灰等量替代水泥后，早期强度将会降低，随着二次水化的进行，中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。

随着粉煤灰替代水泥量的增加，早期强度逐渐降低，但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快，而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。

（3）耐久性能以粉煤灰代替部分水泥，降低水灰比或在保持水灰比不变前提下提高粉煤灰用量，可以提高混凝土的抗渗性能。

粉煤灰混凝土的早期碳化深度值增大较快，碳化深度的后期增长相对较慢。

改性粉煤灰对甲醛和氨吸附量的研究

中图分类号：６Ｏ９文献标识码：Ａ
ＥｘｅｉｅｔｌＳｕｙｏｒａｄｈｄｎｐｒｍｎａｔｄｎＦｏｍｌｅｙｅａｄＡｍｍｏｉｔｎａｗｉｈ
ＡｃｉａｅｙＡｓｅｔｅｔｖｔｄＦｌｈＴｒａｍｎｔ
Ａｂｔａ：ＴｈｅＮａｆｙａｈ，ＣａｆｙａｈａｄＦｅｆｙａｈｗｅｅｐｒｐｒｄｆｒｔｓｐｉｅｔｏｆｆｍａｄｅｙｄｄｓｒｃｔ —ｌｓ－ｌｓｎ－ｌｓｒｅａｅｏｈｅａｂｏｒｔｏｎｔｓｏｒｌｈｅａｎａｍｏｎｉ．Ｗｅｄｓｕｓｅｈｅｅｆｃｔｏｆｄｆｅｅｔｋｉｓｏｆａｔｖａｅｌｓｎｄｔｂｓｐｔｏｉｅ．ＡｃｏｒｎＯｍａｉｃｓｄｔｆｅｉｆｒｎｎｄｃｉｔｄｆｙａｈａｈｅａｏｒｉｎｔｍｓｃｄｉｇｔｔｅｕｔ，ａｌｔｓｈｒｅｋｉｄｓｏｆｆｙａｈｅａｓｒｏｒａｄｈｙｎｄａｍｏｎａ，ａｍｏｎｈｍ，ｔｓｈｅｒｓｌｓｌｈｅｅｔｅｎｌｓｓｃｎａｂｏｂｆｍｌｅｄｅａｍｉｎｄａｇｔｅｈｅｂｅｔａｏｒｉｎｅｕｌａｉｎｂｙｓｎｇｈａａｔｖｔｄｆｙａｈｂｓｐｔｏｒｓｔｗｓｇｖｅｕｉｔｅＮ－ｃｉａｅｌｓｗｈｉｈｗａｓｅｆｃｉｅａｈｅａｔｖｅｒｏｎｃｓａｆｅｔｖｓｔｃｉａｔｄｃａｂｓｂｎｔｓｌｉｇｏｎｔａｋｅ．ＤｕｅｔｈｅｌｗｅｒｐａａｉｎＣＳ，ｔｓｗｙｏｒｅｔｌｐｒｖｉｅＵＳａｏｒｅｅｌｎｈｅｍｒｔＯｔｏｒｐｅｒｔｏＯｔｈｅｅｎｅｔｐｅｏｆｓｂｎｓｗｉｌｏｄｎｅｏｍｉｎｄｅｆｃｉｅｗａｏｈｎｏｏｉｌａｎｇｃｎｏｃａｆｅｔｖｙｆｒｔｅｉｄｒａｒｃｅｎｉ．Ｋｅｒｓ：ｉｏｉｏｌｕｔｏｙｗｏｄｎｄｏｒａｒｐｌｉｎ；ｆｒａｄｅｙｄｏｍｌｈｅ；ａｍｏａ；ａｉｅｌｓｍｎｉｃｔｖｄｆｙａｈ

聚氨酯的性能及其改进

聚氨酯的性能及其改进1. 聚氨酯的性能主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物。

英文缩写PU。

由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。

由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。

用不同原料可制得适应较宽温度范围（－50-150℃）的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。

高温下不耐水解，亦不耐碱性介质。

聚氨酯和其他高分子材料一样,其性能受多方面因素的影响。

主链分子结构的基本构成、分子量、分子间的作用力、结晶倾向、支化和交联,以及取代基的性能、位置和体积大小。

所以，由不同的原材料制得的聚氨酯在性能上存在着一定的差异。

选用不同的扩链剂和交联方法对性能都将产生不同程度的影响。

采用低分子二胺做扩链剂,在基体内生成强极性、耐水解的脲基,使得制品表现出优良的抗拉伸强度和抗撕裂强度,但扯断伸长率和耐候性却比较差。

而二醇扩链剂则能同时赋予PU 优良的耐候、抗拉伸和抗撕裂性能。

在工业生产过程中,催化剂的选用对产品的性能也存在着重要的影响。

常用的催化剂有两类:叔胺类和有机锡类。

不同类型的催化剂在反应过程中所起到的作用存在着差异。

叔胺类催化剂主要催化水与异氰酸酯的反应,有机锡类化合物主要对醇与异氰酸酯的反应起作用,而对水的催化作用较小。

在工业中由于用水做发泡剂用,所以经常同时选用叔胺和有机锡类作为混合催化体系。

2. 水性聚氨酯（PU）性能改进传统方法制备的水性PU结构中有—COOH、—SO —、—OH、—O —等亲水基团,这些基团的存在使水性PU产品耐水性、耐溶剂性、耐热性等性能降低,为了弥补传统方法的不足,研究人员进行了很多改性工作。

由于物理共混方法改性对材料性能改良的局限性,人们越来越多地采用化学改性的方法。

秦玉军等以端羟基液体聚丁二烯(嘞)、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(PS)、异氟二酮二异氰酸酯(IPDL)为原料制备预聚体,利用多元胺(MOCA)为固化剂,合成一系列氨基硅油改性的聚氨酯.通过对材料的力学性能、动态力学性能、表面水接触角和对材料进行的ESCA表面分析表明,HTPB - IPDI型聚氨酯具有优良的力学性能;改性后的聚氨酯硅氧烷在表面富集,具有较低的表面张力,而其力学性能受影响较小。

西安交通大学科技成果——粉煤灰改性聚氨酯保温隔热材料

西安交通大学科技成果——粉煤灰改性聚氨酯保温隔热材料项目简介通过建筑节能是实现我国节能减排的关键举措之一。

燃煤电厂粉煤灰的排放，不仅造成资源的浪费，又污染环境。

粉煤灰含有较多的氧化硅和氧化铝，采用适宜的方法将粉煤灰加入到聚氨酯中能够起到隔热的作用，降低热在复合材料中的传导速度。

因此研究和开发掺粉煤灰的聚氨酯保温隔热材料，不仅可降低复合材料产品的成本，有望提高聚氨酯建筑保温材料的隔热性能，而且可改善人类健康和生态环境，具有巨大的经济效益和社会效益。

由于粉煤灰本身具有颗粒形状不规则、表面活性低等缺陷，这不仅限制了其在聚氨酯材料中的掺入量，而且影响到保温材料的微观结构及其宏观性能。

针对这一突出问题，采用偶联与阻燃修饰相结合的方法，通过不同结构的有机-无机共聚物在粉煤灰表面的可控修饰，不仅可改善粉煤灰与聚氨酯基体的相互作用并使得阻燃剂参与聚合过程，既达到提高阻燃性能，又使材料的粘结性能和抗裂性能得到保证。

在此基础上，系统研究粉煤灰改性聚氨酯泡体结构的基本特性和阻燃性能，从而为开发保温隔热效率高、材料成本低和环保的隔热产品提供参考。

技术内容1、有机-无机杂化共聚物阻燃剂的设计通过对有机-无机杂化共聚物结构的设计，并采用偶联接枝的方法，可在兼顾阻燃隔热的基础上，实现共聚物在粉煤灰表面的接枝，同时此举也是改善粉煤灰在基体中的分散并调控其与聚氨酯基体界面相互作用的重要手段。

2、粉煤灰改性聚氨酯泡沫基体特性及其隔热原理主要围绕表面修饰的粉煤灰与聚氨酯共发泡工艺，细致分析发泡剂、稳泡剂、助熔剂和改性剂的组成及性质对泡体结构的影响。

在此基础上明晰泡体结构对保温隔热材料导热性能的影响规律。

3、粉煤灰改性聚氨酯保温结构材料的制备技术通过对改性聚氨酯溶胶-凝胶化工艺的优化以及保温结构发泡技术的整体化分析，为粉煤灰改性聚氨酯保温材料平板化生产提供借鉴。

性能指标密度28-50kg/m3；极限氧指数≥70%；导热系数≤0.025W/（m•K）；尺寸稳定性（70℃，48h）≤4.5%；抗压强度≥150KPa；粘结强度≥100KPa。

聚氨酯弹性体制与改性

聚氨酯弹性体制与改性————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1.1聚氨酯弹性体概述聚氨酯的分子结构中含有氨基甲酸酯重复链节的高分子。

它是由异氰酸脂单体和含活泼氢的化合物逐步聚合而成。

由于聚氨酯分子结构中存在大量的极性键，以及分子间稳定的氢键，因此聚氨酯具有许多优异的性能，尤其是物理机械性能好，耐磨，附着能力强，优良的耐高温、低温性能，耐腐蚀性优良，电性能良好等等[1～3]。

聚氨酯的用途十分广泛：可用于制造弹性纤维、弹性体、涂料、胶黏剂、软、硬泡沫塑料、人造革等等。

随着科学技术地不断发展，聚氨酯弹性体的性能不断得到提升，新产品层出不穷，广泛应用在国防、航天、石油、医疗、体育、建材等领域，应用前景十分广阔。

聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶（PUR），它属于特种合成橡胶。

传统上按聚氨酯弹性体加工特性的不同，把它分为浇注型（CPU）、热塑型（TPU）和混炼型（MPU）三大类。

混炼型聚氨脂弹性体是采用聚醚多元醇和异氰酸酯反应制得的固体生胶状聚合物，利用传统橡胶加工机械和加工程序，进行塑炼混炼，用模具硫化成型。

浇注型聚氨脂弹性体，它是采用聚醚多元醇和异氰酸脂、扩链剂等配合剂经两步或一步法合成的线型液态聚合物，它是液体状态浇注在模具中，加热、熟化使其转化成具有一定网状结构的橡胶状固体。

热塑性聚氨脂弹性体，它是使用聚醚多元醇和异氰酸酯反应生成线型的聚合物，然后经过加工成为颗粒状固体。

聚氨酯弹性体是弹性体比较特殊的一类，其原材料种类很多，配方多种多样，可调范围很大[4～6]。

聚氨酯弹性体硬度范围很宽，是介于橡胶与塑料之间一类特殊的高分子材料。

1.2聚氨酯弹性体合成的原料透明聚氨酯弹性体通常由低聚物多元醇、二异氰酸酯和醇类扩链剂反应合成，有出色的耐介质、耐环境性能,相容性好，对多种基材粘接性强，在机械、建筑、汽车制造、医药以及航空航天等领域得到了广泛的应用[7,8]。

粉煤灰地聚合物材料及性能研究

6. 867
63. 11 66. 69 21. 137 21. 037 22. 230
1. 193
64. 79 81. 86 15. 520 21. 597 27. 287 11. 767
62. 43 81. 43 16. 450 20. 810 27. 143 10. 693
表 6 碱集料反应试验试块配比
4. 507
53. 97
56. 97 58. 23 17. 990 18. 990 19. 410
1. 420
38. 27
56. 88 74. 02 12. 757 18. 960 24. 673 11. 916
46. 83
63. 41
46. 56
49. 35
54. 91 67. 43 15. 610 18. 303 22. 477
第 2期
龙伏梅等 :粉煤灰地聚合物材料及性能研究
·175·
极差
K1 j K2 j K3 j K1 j K2 j K3 j Rj
表 5 各因素对抗压强度的极差分析 Tab. 5 The range ana lysis of the factors on com pressive strength
第 28卷第 2006年 6
2期月
南昌大学学报 ·工科版
Journal of Nanchang University ( Engineering & Technology)
文章编号 : 1006 - 0456 (2006) 02 - 0173 - 04
Vol. 28 No. 2 Jun. 2006
表 1 粉煤灰、矿渣的主要化学成分
Tab. 1 The chem ica l com position s of the fly a sh and slag

影响聚氨酯发泡质量的七个主要因素

影响聚氨酯发泡质量的七个主要因素第一、墙体基层表面的影响。

如果外墙表面有灰尘、油污、潮气、凹凸不平等，则会严重影响聚氨酯发泡对保温层的附着力、保温性、平整度。

因此，在喷涂施工前必须确保墙体表面干净、平整。

第二、第二、水分对喷涂发泡的影响。

由于发泡剂易与水发生化学反应，产生物含量增高，易使聚氨酯泡沫脆性增大，严重时影响聚氨酯硬泡与墙体表面的粘结性，因此建筑物外墙喷涂聚氨酯硬泡施工前，最好刷一道聚氨酯防潮底漆（如果在夏季当墙面干燥较彻底时，可省上一步骤）。

第三、风的影响。

聚氨酯发泡都在室外进行，当风速超过5m/s时，发泡过程中热量损失太大，原料损耗过大，成本增加，并且喷涂时雾化的液滴易随风飞散，对环境造成污染，可用防风帷幕加以解决。

第四、环境温度与墙体表面温度的影响。

喷涂聚氨酯发泡较合适的温度范围应是10°~35°，特别是墙体表面的温度对施工影响很大。

温度低于10°时，泡沫容易从墙体脱落、起鼓，并且泡沫密度明显增大，浪费原材料；温度高于35°时，发泡剂损耗过大，同样影响发泡效果。

第五、喷涂厚度。

喷涂聚氨酯硬泡时，一次的喷涂厚度对质量、成本也有很大的影响。

聚氨酯喷涂外墙外保温施工时，由于聚氨酯泡沫的良好保温性，保温层厚度不大，一般为2.0~3.5cm，此时一次喷涂的厚度要求不要超过1.0cm，以保证喷涂保温层表面的平整度能控制在1.0~1.5cm范围内。

一次喷涂厚度过大，平整度难以控制，一次喷涂厚度过小，保温层密度有可能增大，浪费原材料，增加成本。

第六、喷涂距离与角度因素。

一般情况下，喷涂硬泡的作业平台为脚手架或吊篮，为获得良好的发泡质量，使喷枪保持一定的角度和喷涂距离也很重要。

通常正确喷枪角度控制在70°~90°，喷枪与被喷涂物间的距离保持在0.8~1.5m为宜。

因此，聚氨酯喷涂施工必须要有经验丰富的专业施工人员来施工，否则会影响质量与加大成本。

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改性粉煤灰对聚氨酯材料性能的影响
摘要：采用硅烷偶联剂（KH-560）为改性剂对粉煤灰表面进行改性。

以聚醚多元醇
（TDB2000、TMN3050）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50）为原料，合成聚氨酯预聚体，选用粉
煤灰作为填料，制得聚氨酯/粉煤灰复合材料。

研究了粉煤灰对复合材料的热学、抗压强度的影响。

结果表明：聚氨酯/改性粉煤灰复合材料具有较好的热学性能及抗压强度。

关键词：聚氨酯复合材料；粉煤灰；硅烷偶联剂
前言
聚氨酯弹性体（PUR）又称作聚氨酯橡胶，既有塑料的刚性，又具有橡胶的柔性[1-2]。

在高
分子材料中填充无机矿物制成的复合材料，能够有效提高高分子材料的综合性能并降低材料成本[3]。

粉煤灰是我国排量较大的工业废渣之一，如何将其充分利用，变废为宝，成为当前我国环境
保护和再生资源开发利用领域里的一项重要研究方向。

粉煤灰的颗粒效应及其他物理效应能促进
制品的胶凝活性并改善制品的抗压强度、抗渗性、耐磨性等其他性能。

这些性质可将其作为一种
填充剂，用于高分子材料的填充。

经硅烷偶联剂(KH560)处理的粉煤灰与PUR弹性体制成的聚氨酯/改性粉煤灰复合材料，不仅
能够降低价格，在工程应用中有较好的施工性，而且能够改善材料的力学、热学性能，赋予材料
新的特征，扩大其使用范围。

1 实验部分
1.1实验材料
一级粉煤灰，西柏坡电厂；聚醚二元醇(TDB2000)、聚醚三元醇（TMN3050）；硅烷偶联剂（KH-560）；二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI-50）；二甲硫基甲苯二胺（DMTDA）；丙酮、蓖麻油。

1.2 主要仪器及设备
DF-101S型集热式恒温加热油浴锅、SHZ-D型循环水多用真空泵；CMT7104微
机控制电子万能试验机；RE-52型旋转蒸发仪；NICOLET-310型傅里叶红外光谱仪；KYKY-2800C型扫描电子显微镜。

1.3 试样制备
1.3.1 改性粉煤灰的制备
称取一定量的粉煤灰，加入到KH-560、去离子水、乙醇配制的混合溶液中，
常温用超声波清洗器超声分散30min，得到均匀悬浮液，转移到装有回流冷凝管、增力电动搅拌的100mL三口烧瓶中，于设定好的油浴温度中搅拌反应6~8h。

反应
后的浆液在常温下用离心机以8000r/min的速度离心分离，得到改性粉煤灰。

将
改性后的粉煤灰置于真空干燥箱中，80℃干燥6h，得到制备好的改性粉煤灰粉末。

1.3.2 聚氨酯/粉煤灰填充材料的制备
（1）A组分：称取一定比例的二元醇、三元醇加入圆底单口烧瓶内，加入少
量丙酮以降低粘度，恒温油浴锅内磁力搅拌，先在105℃下抽真空1h，然后将温
度降至65℃，加入MDI反应0.5h，再将温度调至80℃反应2h，最后降温至65℃
后出料，干燥条件下密封保存。

（2）B组分：将计量的蓖麻油、DMTDA、改性或未改性粉煤灰加入圆底单口
烧瓶中，加入丙酮以降低粘度，恒温油浴锅内磁力搅拌，在105℃下抽真空脱水
2h。

然后降温至65℃后出料，干燥条件下密封保存。

（3）在65℃条件下，将A组分与B组分倒入烧杯中混合，搅拌均匀后浇入
模具内，固化成型，标准条件下养护48h后脱模。

2. 结果与讨论
2.1聚氨酯/粉煤灰的SEM
图1为聚氨酯/未改性粉煤灰和聚氨酯/改性粉煤灰复合材料的表面SEM照片。

通过比较图a和图b发现，用KH-560改性后的聚氨酯/改性粉煤灰与改性前有明
显的区别。

改性后的复合材料表面平整、光滑。

由此可见，用KH-560改性后的
粉煤灰加入到聚氨酯基体后，可均匀的分散于基体中，避免了自身的大量团聚。

这是因为硅烷偶联剂与粉煤灰表面羟基发生化学反应，形成一层偶联剂单分子层，粉煤灰表面由亲水性变为疏水性，表面的羟基数量大大减少，从而使得粒子间的
团聚现象得到明显改善，界面的相容性提高。

a
b
图1a、b聚氨酯/粉煤灰、聚氨酯/改性粉煤灰扫描电镜图像
2.2 聚氨酯/粉煤灰复合材料热重分析（TGA）
图2 聚氨酯/粉煤灰TGA图
为了研究粉煤灰对复合材料热性能的影响，利用热失重分析（TGA）对聚氨
酯/粉煤灰复合材料热性能进行了研究。

图2中A、B、C分别是聚氨酯弹性体、
聚氨酯/未改性粉煤灰复合材料和聚氨酯/改性粉煤灰复合材料的热失重曲线。

对
于聚氨酯弹性体（PU），第一分解阶段在200~250℃温度范围内，这主要是残余
水蒸发及低聚物损失造成的；第二阶段在250~400℃范围内，这是由于PU硬段分
解造成的；第三阶段在400~700℃范围内，对应的是PU软段的分解。

B、C在二
三阶段的分解温度都比原始PU样品提高了，C比B提高的温度更高。

这可能是因
为粉煤灰和大分子链交联阻止了聚氨酯分子链的运动。

此外，偶联剂将粉煤灰与
聚氨酯基体形成紧密的一体，阻止了分子链的运动。

粉煤灰在后期可以作为一个
良好的热覆盖层，从而使PU基材避免直接受热分解。

2.3 聚氨酯/粉煤灰复合材料的力学性能
聚氨酯/粉煤灰填充材料中，随着粉煤灰含量的增加，A、B分别为聚氨酯/未
改性粉煤灰和聚氨酯/改性粉煤灰复合材料。

在A、B曲线中，随着粉煤灰掺量的
增加抗压强度也随之增加。

当粉煤灰含量为70%时，抗压强度达到最大值，随后
逐步下降。

A与B比较，B各点的抗压强度均比A高。

这是因为经硅烷偶联剂改
性的复合材料，在粉煤灰颗粒表面形成由偶联剂与其基团反应形成的功能性表面，进而与聚氨酯基体官能团反应，消除两物质间界面，使得改性粉煤灰与有机物更
紧密的结合在一起。

硅烷偶联剂起到了界面间“桥”的作用，从而使得无机—有
机物之间的相容性得到较大改善，使得B的抗压强度提高。

3 结论
经硅烷偶联剂（KH560）改性粉煤灰制成的聚氨酯/改性粉煤灰复合材料从表
面微观结构观察可以看出，具有较好的界面相容性；同时热稳定性优于聚氨酯/
未改性粉煤灰复合材料；抗压强度性能优于聚氨酯/未改性粉煤灰复合材料、纯
聚氨酯弹性体，基本能够满足工业生产的应用要求。

参考文献：
[1] Jiri G D. Handbook of Thermoplastic Elastomers [M].2nd ed.New York:Van Nostrand Reinhold,2014:233-253.
[2] Qixiang Ma, Jingrong Zhu.Research on structure and performance of polyurethane elastomer/superfine talcum powder composite[J].Earth and Environmental Science ,2020(32):1~7.
[3] 陈宇飞，岳春艳.有机蒙脱土－改性 Al２O３/聚氨酯弹性体复合材料的微
观形貌及力学性能[J].复合材料学报，2019(11):2596~2602.
1。