论文总字数：20823字

摘 要

本文首先以聚醚多元醇，异氰酸酯，发泡剂，催化剂，其他助剂，活性炭等为原料制备了一种吸甲醛功能性聚氨酯泡沫，研究了不同粒径以及含量的活性炭对聚氨酯泡沫吸甲醛性能、密度、力学性能等的影响。研究表明：当加入10@~100目的活性炭时可以制得一种吸甲醛率高，力学性能及密度优良，泡孔结构优异的吸甲醛功能性聚氨酯软质塑料泡沫。

然后以聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂、其他助剂等原料制备光固化PUA胶黏剂，研究了不同原料对胶膜性能的影响。研究表明：当聚氨酯丙烯酸酯与活性稀释剂配比为7:3时，胶膜有最好的各项性能；随着活性稀释剂PETA的加入，漆膜耐水性、硬度上升但力学性能下降；随着KH570的加入，漆膜吸水率下降；随着氮化钛纳米颗粒的加入，漆膜力学性能下降，但获得较好的耐热性能。

关键词：聚氨酯泡沫 吸甲醛 活性炭 光固化 聚氨酯丙烯酸酯

The research on absorbing formaldehyde PU foam and UV curing PUA adhesive

Abstract

In this paper, polyether glycol, isocyanate, foaming agent, catalyst, other additives and activated carbon were utilized to prepare absorbing formaldehyde PU foam, the effects of activated carbon which have different particle sizes and contents on the properties of foam such as formaldehyde absorption, density and mechanical properties were studied. The results show that when add 10% activated carbon whose mesh number ranges from 40 to 100, the foam which has excellent properties of formaldehyde absorption, density and mechanical properties and structure can be made.

Besides, the UV curing PUA adhesive were prepared by using polyurethane acrylate, active diluent, photo initiator and other additives, etc. The effects of different ingredients on the properties of films made by adhesive were studied. The results show that when the ratio of PUA and active diluent is 7:3, the coating has the best properties; with the addition of PETA, the properties of water isolation and hardness have the increase tendency while the mechanical property decline; the addition of KH570 caused a decrease of water isolation property; when add TiN nano particle into coating, the mechanical property fall sharply but the coating gains the heat isolation property.

Keywords: PU foam; Formaldehyde absorption; Activated carbon; UV-curing; Polyurethane acrylate

目 录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论综述 1

1.1引言 1

1.2聚氨酯软质泡沫塑料研究进展 2

1.2.1阻燃性聚氨酯泡沫 2

1.2.2可降解性聚氨酯泡沫 2

1.2.3吸附性聚氨酯泡沫 2

1.3聚氨酯泡沫制备工艺 3

1.3.1聚氨酯泡沫塑料主要原料 3

1.3.2 聚氨酯泡沫生产工艺 3

1.4聚氨酯泡沫发泡原理 4

1.5紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯研究进展 4

1.5.1 紫外光(UV)固化水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)材料 4

1.5.2改性紫外光固化PUA 5

1.5.3纳米改性 5

1.6紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯制备工艺 6

1.7紫外光固化机理 6

1.8本文研究的目的和意义 6

第二章 吸甲醛功能性聚氨酯泡沫的制备及性能表征 8

2.1实验原料 8

2.2吸甲醛功能性聚氨酯泡沫的制备 8

2.2.1活性炭的制备 8

2.2.2聚氨酯泡沫的制备 8

2.3性能测试及表征 8

2.3.1吸甲醛测试 8

2.3.2泡孔结构的表征 8

2.3.3泡沫密度测试 9

2.3.4力学性能测试 9

2.4实验结果及讨论分析 9

2.4.1 聚氨酯软泡吸甲醛性能的表征 9

2.4.2聚氨酯泡沫的泡孔结构性能表征 11

2.4.3聚氨酯泡沫的密度及力学性能 13

第三章 紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的研究 15

3.1实验原料 15

3.2UV固化胶膜的制备 15

3.2.1 UV固化胶膜的制备 15

3.2.2表面改性氮化钛的制备 15

3.2.3纳米改性UV固化胶膜的制备 15

3.3性能测试及表征 15

3.3.1固化时间测定 15

3.3.2胶膜附着力的测定 15

3.3.3胶膜柔韧性测试 15

3.3.5耐水性测试 15

3.3.6力学性能测试 16

3.3.7反射率测试 16

3.4实验结果及讨论分析 16

3.4.1不同配比的PUA与HEA对胶膜性能的影响 16

3.4.2不同配比的HEA与PETA对胶膜性能的影响 18

3.4.3有机硅改性UV固化PUA 19

3.4.4纳米颗粒改性UV固化PUA 20

第四章 结论及展望 22

参考文献 23

致谢 25

第一章 绪论综述

1.1引言

聚氨酯软质泡沫塑料简称聚氨酯软泡，它是在泡沫系列产品中用量最广最大的一种聚氨酯材料。聚氨酯软泡大多数为开孔结构，少量产品由于其使用要求为闭孔结构，是一种通用类高分子材料，现已实现工业化生产，在运输，建造和构造的应用上有广泛的应用。其具有诸多优点比如质量轻、柔软、回弹性好、密度小、透气性能良好、保温、吸收噪音，因此它的应用非常广泛，最主要用作沙发、交通工具的垫材、床垫等衬垫材料以及包装材料；因为其多孔结构，在一些领域也把聚氨酯软泡用作过滤材料、隔音材料、隔热材料等。但是聚氨酯泡沫也有一定的缺点，聚氨酯在加热后变得不稳定，容易分解产生易燃物质如氢氰酸等也导致了该种材料致命的缺陷。由于聚氨酯泡沫可以燃烧，并且其多孔的结构也使其内部充满空气，在发生燃烧后不易熄灭，除此之外，聚氨酯材料的燃烧会伴随有毒的气体放出，对人体造成很大的危害甚至危及生命。此外，聚氨酯泡沫在自然条件中很难分解，不符合现在人们对环保的要求，由此会造成严重的环境污染问题，因此，现阶段大部分聚氨酯软质泡沫塑料都经过改性使其具有特定的功能如阻燃性或者生物降解性。

活性炭是现在最常见的吸附材料，其吸附性主要由活性炭的结构决定。活性炭是一种多孔材料，其具有多孔隙，比表面积大等性质，并利用孔隙结构和高比表面积的性能进行物理吸附，利用活性炭本身与吸附物质进行反应进行化学吸附。物理吸附仅仅靠分子间作用力，存在一定的缺陷如对气体无选择性，不稳定，易脱附；化学吸附是甲醛气体和活性炭之间形成新化学键或增加活性炭表面官能团，有选择性，稳定，不易脱附^[1-6]。

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