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摘 要

本文首先以聚乙二醇400和甘油作为液化剂，浓硫酸和苯酚作为催化剂来液化稻秆(200及目以上)。然后将所得到的液化产物直接用于聚氨酯泡沫材料的制备。分别讨论发泡剂、异氰酸酯和稻秆液化物的用量对聚氨酯泡沫材料的载荷、应力和伸长值的影响。

发泡剂对聚氨酯泡沫材料的载荷与应力的影响是在刚加入发泡剂时，其应力数值和载荷数值呈现增长趋势，当发泡剂用量为1.2 g时，即发泡剂用量为总质量的8.5 %时，其应力和载荷也出现最大值，继续增加发泡剂的量，其应力和载荷随着发泡剂量的增加而逐渐减小。对于伸长值，刚加入发泡剂时，其数值呈现降低趋势，当发泡剂用量为0.4-0.8 g时，其伸长值出现最低值，继续增加发泡剂的量，其伸长值随着发泡剂量的增加而增加并在1.8 g时出现最大值，即发泡剂用量为总质量的12.16 %。此后再增加发泡剂的用量，其伸长值逐渐降低。

关键词:聚氨酯泡沫；发泡剂；异氰酸酯；稻秆液化物

Abstract: In this paper , polyethylene glycol 400 and glycerin were used as liquefaction agents and concentrated sulfuric acid and phenol as catalysts to liquefy straw (200 mesh and above). Then the obtained liquid products are directly used in the preparation of polyurethane foam. The effects of the amount of foaming agent, isocyanate and straw liquefaction on the loading, stress and elongation of polyurethane foam were discussed. Foaming agent of polyurethane foam material was the impact of load and stress when I just joined foaming agent, its stress and load values showed a trend of increase, when the dosage of foaming agent was 1.2 g, the dosage of foaming agent into 8.5% of the total quality, its also showed the maximum stress and load, continue to increase the quantity of foaming agent, its stress and load decreases gradually with the increase of foam dosage. For the elongation value, when the foaming agent was added, its value showed a decreasing trend. When the dosage of foaming agent was 0.4-0.8g, its elongation value appeared the lowest value, and the amount of foaming agent continued to increase. The elongation value increased with the increase of foaming dose and reached the maximum value at 1.8g, that is, the dosage of foaming agent was 12.16% of the total mass. Then increase the dosage of foaming agent, the elongation value gradually reduced.

Keywords:Polyurethane foam; Foaming agent; Isocyanate; Straw liquefaction

目录

1 前言 3

2 实验方法 5

2.1稻秆液化物的制备 5

2.1.1实验药品及仪器 5

2.1.2实验方法 6

2.1.3液化物的处理 6

2.2聚氨酯泡沫材料的制备 6

2.2.1实验药品及仪器 6

2.2.2实验方法 6

2.3探究发泡剂对聚氨酯泡沫材料的影响 7

2.4探究异氰酸酯对聚氨酯泡沫材料的影响 7

2.5探究稻秆液化物用量对聚氨酯泡沫材料的影响 8

3结果与讨论 8

3.1发泡剂对性能的影响 8

3.2异氰酸酯对性能的影响 11

3.3稻秆液化物对性能的影响 13

结论 15

参考文献 16

致谢 17

1 前言

聚氨酯泡沫材料是一种高分子材料，具备诸多较为优良的性能，拉伸弹性模量在一般橡胶和塑料的性能之间，因此聚氨酯既有塑料的硬度又有橡胶的弹性，且其化学品性能良好，能够耐住高温。此外聚氨酯材料涉及的应用范围较为宽广，且在全球范围内有良好的市场环境。例如在汽车轮胎方面，国外早有研究。开始PU弹性体多用来制造实心轮胎，如美国大卫兄弟公司利用PU弹性体直接装在电动车车轮上的新型Durotane轮胎，在较为恶劣的情况下运输货物时也能表现出优越的耐磨性能；英国登普公司开发的PU实心轮胎可以用来运输质量较大的货物。20世纪七八十年代，LIM公司在PU浇注轮胎的研究上取得了重大突破。该公司采用液体两次注射法成型，以端羟基聚丁二烯和甲苯二异氰酸酯为主要材料、以二胺类作为扩链剂并配合催化剂和颜料登助剂生产PU轮胎。此外像抗静电聚氨酯弹性体的研究依旧在进行中。国外从60年代就已对聚氨酯的抗静电问题进行了研究，在此期间也陆续开发出一些抗静电剂或导电填料，到目前取得了一定的成果并部分产业化。但是，至今全面系统的研究开发仍然存在不足。聚氨酯材料之所以受到广泛的欢迎，主要是它形式多样，使用途径宽广，完全适应市场的变化和发展。例如: 聚氨酯弹性体可用来做传送带、汽车零件和皮革；软质泡沫可用于车辆、居室和服装的衬垫；硬质泡沫可用作隔热，吸音，包装以及低发泡合成木材等等

聚氨酯主要的合成途径是利用多元醇、异氰酸酯和扩链剂等物质所形成的聚合物。之前合成所用的多元醇主要是聚醚多元醇，由于石油属于不可再生资源，价格日益增长，使得制作成本增加，因此寻求一种新的物质来替代聚醚多元醇成为许多研究人员的焦点。我国作为农业大国，每年约产生7.4亿吨的农作物稻秆，其中水稻稻秆的产量大约占总产量的36 %。在稻秆的组分中含有大量的羟基且能够通过液化方式将活性羟基暴露出来并加以利用，这将使稻秆的价值得到充分的利用，并在一定程度上减少了稻秆所带来的环境问题。此外对稻草稻秆直接液化，其安全性高，对设备的要求较低，易于其工艺的推广以及工业化的实现。稻秆的主要成分是纤维素、木质素和半纤维素等其他一些有机物质组成，其具体含量如表1.1所示。

表 1.1 稻秆中各组分的含量

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