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热塑性聚氨酯弹性体(TPU)具有良好的弹性、耐油性、耐臭氧性和低温性能,广泛地应用于各个行业。但是其易燃、拉伸强度不高、耐热性差等缺点在一定程度上限制了它的使用范围。如何改善TPU燃烧性能、力学性能和热性能等成为近年的研究热点之一。本文先以氢氧化铝(ATH)为阻燃剂,分别采用熔融共混法和溶液共混法制备了TPU/ATH复合材料,对其阻燃性能、力学性能和热性能进行了研究;然后以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和TPU为主要原料,采用熔融共混法制备了PVB/TPU复合材料,对其加工性能和力学性能进行了研究。在熔融共混法制备TPU/ATH复合材料的实验中,重点研究了ATH的表面处理方法和ATH加入量对TPU/ATH的力学性能、阻燃性能和热性能的影响。研究结果表明:经硅烷偶联剂处理的ATH与TPU复合制成的复合材料性能优于未经表面处理的;当ATH的加入量为20%时,两种TPU/ATH复合材料的300%定伸强度都达到最大,分别为8.87MPa和6.30MPa;当ATH加入量大于10%时,复合材料的燃烧性能和阻燃性能得到明显的改善;DSC测试表明复合材料的硬段玻璃化转变温度(Tg)和分解温度(Td)有一定程度的提高,当ATH的加入量为25%时,相对于纯TPU分别提高2.3℃和94.9℃;XRD实验结果表明ATH的加入提高了复合材料的结晶能力;SEM显示当ATH含量小于20%时,可以看到ATH在基体中分散均匀。在溶液共混法制备TPU/ATH复合材料的实验中,重点研究了ATH的加入量和热老化过程对TPU/ATH复合材料力学性能、结晶性能和硬度的影响。研究结果表明:随着老化时间的推移,TPU/ATH复合材料的300%定伸强度逐渐降低;熔融共混法制备的TPU/ATH复合材料的300%定伸强度比溶液共混法制备的复合材料高1.732MPa,建议采用熔融共混法制备复合材料。红外图谱分析表明在168h老化时间之内并没有新的吸收峰产生;ATH的加入使TPU的两个特征峰分别由3400cm-1(游离的N-H峰)和1650cm-1(游离的C=O峰)移至3550cm-1和1680cm-1,说明ATH已经与TPU产生了作用;根据DSC分析结果,ATH的加入有促进复合材料结晶的作用;从XRD角度计算结晶度的结果与DSC角度得出的结果基本符合;复合材料的硬度分析显示,ATH的加入使复合材料的硬度增加;纯TPU的硬度为72A,ATH加入量为20%时升高至80A。在熔融共混法制备PVB/TPU复合材料的实验中,重点研究了TPU的加入量对PVB的加工性能和热性能的影响、DBP的加入量对PVB/TPU复合材料的力学性能的影响。研究结果表明:TPU可以明显改善PVB的加工性能,当TPU的加入量为25%时,共混体系的平衡扭矩达最小为7.2N·m;在PVB/TPU复合材料中适当添加DBP,可以使得复合材料的熔体流动速率增大(当DBP加入量为20%时,MFR为2.779g/10min),加工性能得到改善;DSC和TG曲线显示,PVB/TPU复合材料的熔融温度(Tm)和分解温度(Td)随着TPU的加入量的增大而增加,相对纯PVB分别升高了8℃和18℃,说明TPU的加入改善了PVB/TPU复合材料的热稳定性;随着DBP含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率逐渐增大;当DBP的加入量为20%时,复合材料的拉伸强度与初始相比降低了13MPa,断裂伸长率从24%增加到162%。