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，是以高分子樹脂和無機填料為主要原料，并添加多種助劑，利用高分子界面化學原理和無機礦物質(zhì)填充改性技術，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寫性和印刷性效果，并且擁有比重輕、強度大、抗撕裂、耐候性、耐折和經(jīng)久耐用等特點。
　　本文以熱塑性聚氨酯（Thermoplastic Polyurethane，TPU）材料和碳酸鈣（CaCO3）、無機

2、阻燃劑等為主要原料，通過濕法轉(zhuǎn)相技術和無機礦物質(zhì)填充改性技術，成功制備了新型聚氨酯基合成紙。利用現(xiàn)代分析測試手段對合成紙的表面形貌和微觀結(jié)構(gòu)、力學性能、阻燃性、熱穩(wěn)定性等進行了研究，并對其吸水性、吸墨性、書寫性和印刷性、耐水浸性等性能進行了分析。
　　利用單因素實驗，探討了CaCO3含量對合成紙性能的影響。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 CaCO3含量過高時出現(xiàn)了團聚現(xiàn)象；隨著 CaCO3含量的

3、增加，合成紙的拉伸強度和斷裂伸長率降低，但極限氧指數(shù)值呈現(xiàn)了一定增大的趨勢，且吸水性和吸墨性也明顯提升。另外，耐水浸實驗發(fā)現(xiàn)，書寫的合成紙樣品放入清水中浸泡一個月以后，字跡依然清晰可見。結(jié)果表明，當 CaCO3含量為60 wt％時，合成紙的綜合性能最好。在此基礎上，又進一步探討了固含量對合成紙性能的影響。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，固含量較高時，合成紙表面 CaCO3顆粒出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，且其內(nèi)部變得更加致密；隨著固含量的增大，合成紙的拉伸強度增大，但

4、斷裂伸長率、吸水率、墨水接觸角和吸墨率減小。實驗結(jié)果分析可得，當固含量為40 wt%時，合成紙的綜合性能最好。實驗結(jié)果表明，當 CaCO3含量為60 wt%、固含量為40 wt%時，合成紙不僅具有較好的力學性能、吸水性和吸墨性，而且具有良好的書寫性和印刷性、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，并對其性能進行了研究。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，阻燃紙表面分散著 CaCO3和阻燃劑顆粒，當選用三種阻燃劑（Al(OH)3、A

5、PP和Sb2O3）復合時，阻燃紙表面出現(xiàn)未分散開的團狀顆粒，說明阻燃劑的分散性差；以APP和Sb2O3為復合阻燃劑制備的阻燃紙，力學性能、吸水性和吸墨性均較好，阻燃性能最好，并具有良好的書寫性和印刷性。
　　本文制備的新型聚氨酯基合成紙，不僅具有良好的書寫性和印刷性，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、圖書檔案用紙、阻燃墻紙、煙花用紙和特種用紙等方面，必將具有廣泛的用途。本研究不僅開拓了聚氨酯材料的應用領域，