摘 要

本研究采用蓖麻油和六亚甲基（HDL）为主要原料,以丙酮为溶剂，在聚氨酯发泡过程中加入微晶纤维素等易于生物降解的材料,制备出填充型可生物降解聚氨酯泡沫塑料。本实验设定蓖麻油和HDL固定，微晶纤维素加入为 0%、0.5%、1%、2.5%、5%、10%的情况下，分别对固化的热固性树脂进行 FTIR 分析、TG、力学性能实验、接触角测量、生物降解性能测试，分析微晶纤维素的含量对固化产物的影响。实验结果显示：微晶纤维素含量升高时，固化交联程度增大，断裂伸长率增大，拉伸强度减小，疏水性也相应增大；微晶纤维素含量对固化体系热性能、生物降解性能的影响相对较小，变化不够明显。

关键词：微晶纤维素；聚氨酯；消泡；固化

Study on microcrystalline cellulose reinforced polyurethane

abstract

In this study, the HDL and castor oil as the main raw material, using acetone as the solvent, in polyurethane foaming process with microcrystalline cellulose and other easily biodegradable materials prepared filling type biodegradable polyurethane foam. The experimental setup of castor oil and HDL fixed, microcrystalline cellulose added 0%, 0.5%, 1%, 2.5%, 5%, 10%, respectively on the curing of thermosetting resin of FTIR, TG, mechanics performance test, contact angle measurement, biological degradation performance test and analysis of microcrystalline cellulose to curing the thermosetting resin. Experimental results show that: microcrystalline cellulose content increased, the thermosetting resin ceiling light intensity would be enhanced, crosslinking degree increases, elongation at break increased, tensile strength decreased, hydrophobic also increases accordingly; microcrystalline cellulose content of curing system thermal properties and biodegradability of relatively small, change is not obvious.

Keywords: microcrystalline cellulose;Polyurethane; foam; fixed

目 录

1 绪论…………………………………………………………………………………………………1

1.1 蓖麻油的组成及性质…………………………………………………………………………1

1.2 微晶纤维素……………………………………………………………………………………2

1.3 聚氨酯（PU)……………………………………………………………………………………3

1.3.1 聚氨酯…………………………………………………………………………………………3

1.3.2 国内外研究现状………………………………………………………………………………3

1.4 仪器分析原理………………………………………………………………………………………5

1.4.1红外光谱分析原理…………………………………………………………………………5

1.4.2 差示扫描量热法原理……………………………………………………………………5 1.4.3 接触角………………………………………………………………………………………6

1.4.4 热重分析原理………………………………………………………………………………6

1.4.5 生物降解……………………………………………………………………………………7

1.5 本课题研究目的、思路及方法……………………………………………………………………7

2 实验部分…………………………………………………………………………………………………8 2.1 使用样品及仪器……………………………………………………………………………………8

2.2 试样的制备及性能测试…………………………………………………………………………8

2.2.1 傅里叶红外光谱（FTIR）……………………………………………………………………8 2.2.2 热重分析法（TG）………………………………………………………………………9

2.2.3 力学性能测试（Mechanical properties）……………………………………………9

2.2.4 接触角（contact angle）……………………………………………………………9 2.2.5 生物降解（Biodegradation performance）…………………………………………9

3 结果与讨论………………………………………………………………………………10

3.1傅里叶红外光谱……………………………………………………………………10

3.2热重分析法……………………………………………………………………13

3.3力学性能测试……………………………………………………………………16

3.4接触角……………………………………………………………………17

结论 ………………………………………………………………19

致谢 ……………………………………………………………20

参考文献 ………………………………………………………21

1绪论

聚氨酯泡沫塑料是目前研究出的一类性能优异的高分子材料,是现代塑料工业中发展最快的品种之一,具有易成型与施工的特点。聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。目前处理聚氨酯废弃物的方法以填埋和焚烧为主,但是填埋占用宝贵的土地资源,而焚烧则对空气环境造成严重污染。为了解决这一问题,研究和开发环境友好型可生物降解材料,成为世界各国科研工作者广泛关注的热点。

1.1 蓖麻油的组成及性质