聚氨酯基合成紙的制備及其性能研究.pdf

1、合成紙，又稱塑料紙或薄膜紙，是以高分子樹(shù)脂和無(wú)機(jī)填料為主要原料，并添加多種助劑，利用高分子界面化學(xué)原理和無(wú)機(jī)礦物質(zhì)填充改性技術(shù)，經(jīng)特殊加工工藝制備而成的具有塑料和紙張?zhí)卣鞯亩喙δ苡眉?。合成紙是一種塑料新型產(chǎn)品，具有與植物纖維紙同樣的書(shū)寫(xiě)性和印刷性效果，并且擁有比重輕、強(qiáng)度大、抗撕裂、耐候性、耐折和經(jīng)久耐用等特點(diǎn)。
　　本文以熱塑性聚氨酯（Thermoplastic Polyurethane，TPU）材料和碳酸鈣（CaCO3）、無(wú)機(jī)

2、阻燃劑等為主要原料，通過(guò)濕法轉(zhuǎn)相技術(shù)和無(wú)機(jī)礦物質(zhì)填充改性技術(shù)，成功制備了新型聚氨酯基合成紙。利用現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)合成紙的表面形貌和微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、阻燃性、熱穩(wěn)定性等進(jìn)行了研究，并對(duì)其吸水性、吸墨性、書(shū)寫(xiě)性和印刷性、耐水浸性等性能進(jìn)行了分析。
　　利用單因素實(shí)驗(yàn)，探討了CaCO3含量對(duì)合成紙性能的影響。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，合成紙的表面和截面孔洞內(nèi)分散著 CaCO3顆粒，當(dāng) CaCO3含量過(guò)高時(shí)出現(xiàn)了團(tuán)聚現(xiàn)象；隨著 CaCO3含量的

3、增加，合成紙的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率降低，但極限氧指數(shù)值呈現(xiàn)了一定增大的趨勢(shì)，且吸水性和吸墨性也明顯提升。另外，耐水浸實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，書(shū)寫(xiě)的合成紙樣品放入清水中浸泡一個(gè)月以后，字跡依然清晰可見(jiàn)。結(jié)果表明，當(dāng) CaCO3含量為60 wt％時(shí)，合成紙的綜合性能最好。在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步探討了固含量對(duì)合成紙性能的影響。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，固含量較高時(shí)，合成紙表面 CaCO3顆粒出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，且其內(nèi)部變得更加致密；隨著固含量的增大，合成紙的拉伸強(qiáng)度增大，但

4、斷裂伸長(zhǎng)率、吸水率、墨水接觸角和吸墨率減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可得，當(dāng)固含量為40 wt%時(shí)，合成紙的綜合性能最好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng) CaCO3含量為60 wt%、固含量為40 wt%時(shí)，合成紙不僅具有較好的力學(xué)性能、吸水性和吸墨性，而且具有良好的書(shū)寫(xiě)性和印刷性、耐水浸性。
　　選用不同的阻燃劑制備了阻燃型聚氨酯基合成紙，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，阻燃紙表面分散著 CaCO3和阻燃劑顆粒，當(dāng)選用三種阻燃劑（Al(OH)3、A

5、PP和Sb2O3）復(fù)合時(shí)，阻燃紙表面出現(xiàn)未分散開(kāi)的團(tuán)狀顆粒，說(shuō)明阻燃劑的分散性差；以APP和Sb2O3為復(fù)合阻燃劑制備的阻燃紙，力學(xué)性能、吸水性和吸墨性均較好，阻燃性能最好，并具有良好的書(shū)寫(xiě)性和印刷性。
　　本文制備的新型聚氨酯基合成紙，不僅具有良好的書(shū)寫(xiě)性和印刷性，而且具有一定的耐水浸性、阻燃性。在戶外廣告用紙、辦公用紙、圖書(shū)檔案用紙、阻燃?jí)?、煙花用紙和特種用紙等方面，必將具有廣泛的用途。本研究不僅開(kāi)拓了聚氨酯材料的應(yīng)用領(lǐng)域，