竹炭/泡沫塑料复合材料的制备及性能研究

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以聚氨酯泡沫塑料为基体,竹炭为吸附填料,运用一步发泡法制备了不同竹炭含量的泡沫塑料。该复合材料既有吸附性能又具有软质聚氨酯泡沫塑料的优良特性,是一种具有重要研究价值和广阔应用前景的新型复合材料。 本论文重点研究了该复合材料的制备条件、竹炭与聚醚多元醇的界面相溶性、竹炭对发泡行为和微相分离的影响及竹炭在泡沫塑料中的分散;研究表明竹炭在整个反应过程中除作为吸附剂填料外还起着固体粉末乳化剂、成核剂(气泡成核剂,晶体成核剂)、固体粉末稳泡剂等作用;并在此基础上建立了泡体合成全过程微观形貌的变化模型及竹炭的乳化和稳泡模型;测定了材料的力学性能,用热重分析探讨了竹炭的加入对材料热性能的影响。 采用静态吸附法,分别考察了不同竹炭含量的样品对甲醛、甲苯、苯蒸汽的吸附。通过扫描电镜观察泡沫塑料与竹炭粉的结合形态,初步解释了该复合材料对甲醛、甲苯及苯的吸附情况。 对普通聚氨酯泡沫塑料和添加竹炭后的样品分别进行自然土壤填埋法、人工加速老化实验、自然土壤填埋法与人工加速老化实验相结合的实验方法,从外观、失重情况、热重分析、扫描电镜照片等多种手段对其降解性能进行分析,结果表明竹炭/泡沫塑料复合材料的降解性能优于普通泡沫塑料。 竹炭/泡沫塑料复合材料在满足材料力学性能的同时赋予聚氨酯泡沫塑料新的功能,并在一定程度上有助于聚氨酯泡沫塑料的降解,从经济效益和环保角度方面,说明该复合材料具有一定的研究和实用价值。
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