水性聚氨酯/超细纤维复合材料的制备与性能研究

发布时间：2025-07-08 22:39

　　聚氨酯(PU)/超细纤维(MF)复合材料通常以海岛纤维非织造布为基材,通过浸渍溶剂型PU浆料,然后进入‘'H2O-DMF'’凝固浴,得到PU/海岛纤维复合材料,最后采用溶离法开纤来制备。目前,以这种材料作为基布生产的超细纤维合成革,微观结构与天然皮革相似,并具有良好的物理性能和应用性能,成为替代天然皮革的最佳材料。然而,由于PU/MF复合材料的生产中采用大量的二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂,不仅污染环境,而且会在成品中残留。针对这些关键问题,本课题以水性聚氨酯(WPU)作为浸渍材料,制备了WPU/MF复合材料,详细研究了WPU/MF的制备技术,探讨了WPU/MF复合材料的结构和性能。主要研究内容和结果如下：以PU/MF复合材料为研究对象,研究了PU/MF复合材料加工过程中结构和性能的变化,探讨了PU/MF复合材料结构与性能的相关性。实验结果表明：P U/MF复合材料由三维交织的MF和具有微孔结构的PU填充体复合而成,MF和PU填充体之间的离型度、PU填充体的开孔度和MF的分散度是影响P U/MF复合材料力学性能和卫生性能的主要因素。以海岛纤维非织造布为基材,浸渍WPU浆料后直接干燥,得到...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
1 绪论
    1.1 PU/MF复合材料的研究进展
        1.1.1 PU/MF复合材料制造与应用进展
        1.1.2 PU/MF复合材料的结构和超纤革的生产
        1.1.3 PU/MF复合材料的湿法凝固复合机理
        1.1.4 PU/MF复合材料制备产生的溶剂污染与残留问题
    1.2 WPU/MF复合材料的研究进展
        1.2.1 WPU在合成革生产中的应用现状
        1.2.2 WPU/MF复合材料的研究现状
    1.3 WPU/MF复合材料制备的理论基础
        1.3.1 WPU的干燥固化机理
        1.3.2 水性聚合物干燥成膜的理论体系
        1.3.3 WPU的发泡方法和机理
        1.3.4 WPU的湿法凝固机理
    1.4 课题研究的内容、目的及意义
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究的目的及意义
2 PU/MF复合材料结构与性能的相关性研究
    2.1 引言
    2.2 实验仪器与材料
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验材料
    2.3 测试及表征
        2.3.1 微观结构分析
        2.3.2 表观密度和柔软度测试
        2.3.3 厚度测试
        2.3.4 抗张强度和断裂伸长率的测试
        2.3.5 撕裂强度的测试
        2.3.6 透水汽性能测试
        2.3.7 透气性测试
        2.3.8 吸水性测试
        2.3.9 TGA测试
        2.3.10 FTIR测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 PU/MF复合材料加工过程中微观结构的变化
        2.4.2 PU/MF复合材料加工过程中表观密度和柔软度的变化
        2.4.3 PU/MF复合材料加工过程中卫生性能的变化
        2.4.4 PU/MF复合材料加工过程中力学性能的变化
        2.4.5 FTIR分析
        2.4.6 TGA分析
    2.5 小结
3 WPU/MF复合材料的直接浸渍工艺及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验内容
        3.3.1 WPU膜的制备与选择
        3.3.2 基布前处理方式的探讨
        3.3.3 WPU/MF复合材料的制备
    3.4 检测与表征
        3.4.1 固含量的测定
        3.4.2 耐溶剂性测试
        3.4.3 微观结构分析
        3.4.4 表观密度和柔软度分析
        3.4.5 透水汽性、透气性能及吸水度分析
        3.4.6 力学性能分析
        3.4.7 TGA分析
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 WPU膜的制备与选择
        3.5.2 基布前处理方式对WPU/MF复合材料微观结构的影响
        3.5.3 WPU/MF复合材料加工过程中微观结构的变化
        3.5.4 PVA用量对WPU/MF复合材料力学性能的影响
        3.5.5 PVA用量对WPU/MF复合材料手感和卫生性能的影响
        3.5.6 WPU浸渍量对WPU/MF复合材料力学性能的影响
        3.5.7 WPU浸渍量对WPU/MF复合材料手感和卫生性能的影响
        3.5.8 WPU/MF复合材料的TGA分析
    3.6 小结
4 WPU/MF复合材料的发泡浸渍工艺及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料及仪器
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
    4.3 实验内容
        4.3.1 WPU发泡浆料的制备
        4.3.2 WPU/MF复合材料的发泡浸渍工艺
    4.4 检测与表征
        4.4.1 微观结构分析
        4.4.2 柔软度检测
        4.4.3 厚度检测
        4.4.4 抗张强度及断裂伸长率检测
        4.4.5 撕裂强度检测
        4.4.6 透水汽性检测
        4.4.7 透气性检测
    4.5 结果与讨论
        4.5.1 发泡倍率对WPU/MF复合材料的微观结构的影响
        4.5.2 发泡倍率对WPU/MF复合材料厚度及柔软度的影响
        4.5.3 发泡倍率对WPU/MF复合材料透气性的影响
        4.5.4 发泡倍率对WPU/MF复合材料透水汽性的影响
        4.5.5 发泡倍率对WPU/MF复合材料力学性能的影响
    4.6 小结
5 WPU/MF复合材料的湿法凝固工艺及性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料及仪器
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验仪器
    5.3 实验内容
        5.3.1 WPU发泡浆料的制备
        5.3.2 WPU湿法涂层的制备
        5.3.3 WPU/MF复合材料的湿法凝固工艺
    5.4 检测与表征
        5.4.1 微观结构分析
        5.4.2 柔软度检测
        5.4.3 厚度检测
        5.4.4 抗张强度及断裂伸长率检测
        5.4.5 撕裂强度检测
        5.4.6 透水汽性检测
        5.4.7 透气性检测
        5.4.8 耐溶剂性检测
        5.4.9 TGA分析
    5.5 结果与讨论
        5.5.1 凝固浴对水性聚氨酯湿法凝固涂层性能的影响
        5.5.2 发泡倍率对湿法凝固型WPU/MF复合材料的微观结构的影响
        5.5.3 发泡倍率对湿法凝固型WPU/MF复合材料厚度及柔软度的影响
        5.5.4 发泡倍率对湿法凝固型WPU/MF复合材料透气性、透水汽性能的影响
        5.5.5 发泡倍率对湿法凝固型WPU/MF复合材料力学性能的影响
    5.6 小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录



本文编号：4056723