大分子受阻酚功能化碳纳米管改性聚氨酯网状泡沫塑料的制备及性能研究

王瑞欣; 杨瑞宁; 尚磊; 张博

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.09.006

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (09) : 32 -37. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.09.006

理论与研究

大分子受阻酚功能化碳纳米管改性聚氨酯网状泡沫塑料的制备及性能研究

王瑞欣 ¹ ,
杨瑞宁 ¹ ,
尚磊 ² ,
张博 ¹^,^*

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Preparation and Property study of Polyurethane Reticulated Foam Modified by Macromolecular Hindered Phenol Functionalized Carbon Nanotubes

Rui-xin WANG ¹ ,
Rui-ning YANG ¹ ,
Lei SHANG ² ,
Bo ZHANG ¹^,^*

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摘要

以γ-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）修饰的碳纳米管（CNTs）为载体，通过表面引发氧化-还原聚合接枝聚甲基丙烯酸羟乙酯（CNTs-PHEMA），再经酯化反应接枝3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸（CNTs-PHEMA-g-AO-e），最后以此改性聚氨酯（PU）网状泡沫塑料详细研究了CNTs-PHEMA-g-AO-e对PU网状泡沫塑料表观密度、力学、抗静电和耐老化性能的影响。结果表明：通过表面引发氧化-还原聚合和酯化反应成功制得AO-e接枝率为8%的功能化CNTs，随CNTs-PHEMA-g-AO-e质量分数的增大，网化前后表观密度逐渐增大，密度差先减小后增大，拉伸强度和压缩强度均先增大后减小，压缩永久变形先减小后增大，断裂伸长率明显下降。当CNTs-PHEMA-g-AO-e质量分数为4%时，PU网状泡沫塑料的拉伸强度为262.6 kPa，断裂伸长率为122.7%，定变形65%的压缩强度为8.6 kPa，压缩永久变形为15.6%。与直接添加AO-e的PU网络泡沫塑料相比，CNTs-PHEMA-g-AO-e提升了材料的抗静电性能，体积电阻率下降了10个数量级，同时耐老化性能得到显著增强。