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2222材料工程  2017, Vol. 45 Issue (11): 1-9    DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2017.000406
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高柔性隔热软木复合材料的制备与性能
郭安儒1, 李杰1, 肖德海2, 刘畅2,*()
1 航天材料及工艺研究所, 北京 100076
2 中国科学院 长春应用 化学研究所 中科院合成橡胶重点实验室, 长春 130022
Preparation and Properties of Insulation Flexible Cork Composites
An-ru GUO1, Jie LI1, De-hai XIAO2, Chang LIU2,*()
1 Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology, Beijing 100076, China
2 Key Laboratory of Synthetic Rubber, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China
全文: PDF(6201 KB)   HTML ( 23 )  
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摘要 

以单组分湿固化的聚氨酯(U030)作为胶黏剂制备的软木复合材料(RC16),密度为0.40g/cm3,具有优异的柔韧性和力学性能。考察了胶黏剂的含量、软木粒子的含水率、固化条件等因素对RC16软木隔热性能、柔韧性及力学性能的影响。结果表明:合成的胶黏剂U030与软木粒子之间具有良好的相容性和粘接性,可完全包裹软木粒子且分散均匀;材料的力学性能随着软木粒子含水率的增加呈现先提高后降低的趋势,在7.0%时达到最大值;随着U030含量的增加,RC16软木的各项性能均呈现先上升后趋于稳定的趋势,但其热导率也相应提高,当U030含量为30%时材料的综合性能最佳;确定RC16软木的最佳固化工艺条件为:固化温度110℃,固化时间1.5h;RC16软木具有良好的耐热性,可在20s内承受800℃高温烧蚀。

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郭安儒
李杰
肖德海
刘畅
关键词 软木复合材料聚氨酯胶黏剂柔性隔热力学性能    
Abstract

The cork composite (RC16) is prepared by using one-component moisture curing polyurethane (U030) as cork adhesive, and the cork composite exhibits excellent mechanical properties and flexibility, and its density is 0.40g/cm3. The effect of adhesive content, moisture content in cork granules, and curing condition on the thermal insulation property, flexibility, and mechanical properties of the RC16 cork was investigated. The results show that:the synthetic adhesive U030 has good compatibility and adhesion with cork granules, which can wrap the cork granules completely and distribute evenly; the mechanical properties of the cork composite exhibit first increasing and then decreasing with increasing moisture content in cork granules, and the maximum value is reached at 7.0%; with the increase of U030 content, each performance of the RC16 cork show rising firstly, and then towards a stabilizing trend, but the thermal conductivity increases correspondingly, so when U030 content is 30%, the comprehensive performance of composite is the best; the optimum curing condition of the RC16 cork is defined:curing temperature is 110℃ and curing time is 1.5h. RC16 exhibits good heat resistance, which can bear 800℃ ablation within 20s.

Key wordscork composites    polyurethane adhesive    flexibility    insulation    mechanical property
收稿日期: 2017-04-06      出版日期: 2017-11-18
中图分类号:  TB332  
基金资助:国家自然科学基金项目(21404100)
通讯作者: 刘畅     E-mail: liuchang1010@ciac.ac.cn
作者简介: 刘畅(1985-), 女, 助理研究员, 博士, 研究方向:轻质热防护材料与耐高温树脂, 联系地址:中国科学院长春应用化学研究所(130022), E-mail:liuchang1010@ciac.ac.cn
引用本文:   
郭安儒, 李杰, 肖德海, 刘畅. 高柔性隔热软木复合材料的制备与性能[J]. 材料工程, 2017, 45(11): 1-9.
An-ru GUO, Jie LI, De-hai XIAO, Chang LIU. Preparation and Properties of Insulation Flexible Cork Composites. Journal of Materials Engineering, 2017, 45(11): 1-9.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2017.000406      或      http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2017/V45/I11/1
Fig.1  聚氨酯胶黏剂U030的红外光谱图
Fig.2  RC16软木产品图片(a)~(d)及RC16软木与301软木的弯折实验对比图(e),(f)
Fig.3  软木粒子(a)、301软木(b)及RC16软木(c), (d)的表面形态
Fig.4  软木粒子含水率对RC16软木力学性能的影响
(a)拉伸强度;(b)断裂伸长率;(c)抗冲击强度
Fig.5  U030含量对RC16软木性能的影响 (a)拉伸强度;(b)断裂伸长率;(c)冲击强度;(d)残炭率
Fig.6  U030含量对RC16软木柔度(a)和热导率(b)的影响
Fig.7  固化温度对RC16软木性能的影响
(a)拉伸强度;(b)断裂伸长率;(c)残炭率
Fig.8  固化时间对RC16软木性能的影响
(a)拉伸强度;(b)断裂伸长率;(c)残炭率
Fig.9  RC16软木不同加热温度下的残炭率变化曲线
Fig.10  RC16软木在不同加热温度下的形貌图
Fig.11  RC16软木800℃烧蚀前(a)后(b)~(d)的形貌
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