不同比例TPU／SIR動態硫化制備的彈性體力學性能
隨著SIR含量的增加，，11PU／SIR彈性體的拉伸強度、斷裂伸長率及在到達50／50質量比之前的硬度都為逐漸降低的趨勢，拉伸長久變形先減小后增大，回復比先升高后降低。交聯的SIR在高剪切力的作用下，細化成小顆粒分散在TPU基體連續相中，體現了彈性體的力學性能；隨著SIR含量的增加，注塑級TPU和SIR兩相接觸面積增大，但其本身固有的不相容性致使復合后的彈性體拉伸強度與斷裂伸長率逐漸降低。當共混比為40／60時，降低明顯，且試樣表面粗糙
隨著共混溫度的增加，分子鏈間距離增大，流動性增強，所受阻力減小，熔體的表觀黏度逐漸降低。在低剪切速率下(≤300 s。1)，共混物熔體對溫度的敏感性差別較小，隨著剪切速率的增加，共混物熔體在較高的溫度下，分子鏈更易于解纏結，易沿流動方向取向，表觀黏度降低更明顯，對溫度的敏感性增強。
PU/MWNTs定向納米纖維制備及壓阻特性研究
以碳納米管作為填料的聚合物/碳納米管復合材料不但具有良好的力學性能,還具有獨特的電學性能,可廣泛應用于光、電、磁、生物功能材料中。由于碳納米管本身是一維的,它在聚合物基體中的有序排列對聚合物/碳納米管復合材料的電學、力學、熱學性能有較大影響。
注塑級TPU/MWNTs復合材料兼具注塑級TPU和MWNTs優點,注塑級TPU是良好的聚合物/碳納米管復合材料,潘勝強等通過靜電紡絲技術制備了PU/MWNTs復合纖維,并將纖維收集成無紡布形式,研究了其形態及力學性能。本文利用靜電紡絲技術制備了TPU/MWNTs纖維,并用自制的平行極板接收裝置將纖維收集成定向排布的形式,實現了MWNTs在纖維內的均勻有序分布,研究了纖維的壓阻特性,并通過與澆注法制備的TPU/MWNTs膜的壓阻特性進行對比分析,揭示了MWNTs的均勻有序分布對TPU/MWNTs復合材料壓阻特性的影響規律,有助于推進TPU/MWNTs復合材料在纖毛感受器等微傳感器領域的應用研究。
為MWNTs的有序分布使纖維內更容易形成導電網絡,隨著拉伸應變的增加,大量的導電網絡被破壞,表現出了良好的壓阻敏感性,繼續增加MWNTs的含量雖然能在一定程度上進一步完善導電網絡,但也會使MWNTs之間的疊加更加緊密而難以破壞,壓阻敏感性反而減弱。而MWNTs的隨機分布使膜內不容易形成導電網絡,當MWNTs含量為2.91%(質量分數)時形成的導電網絡較少,表現出了較差的壓阻敏感性。
在8%的應變范圍內,各種混合比的纖維都表現出良好的線性,而復合膜在MWNTs含量較高時會出現敏感度拐點,呈現非線性。
這主要是因為MWNTs在纖維內有序分布,所形成的導電網絡松緊程度一致,隨著拉伸應變的增加,導電網絡均勻破壞,表現出良好的線性度。而MWNTs在膜內呈無序分布,所形成的導電網絡松緊不一,連接較松的導電網絡比較容易破壞,連接較緊的導電網絡比較難破壞。
結 論
利用靜電紡絲技術可以實現MWNTs在注塑級TPU基體中的有序分布,當MWNTs含量為2.91%(質量分數)時,纖維就表現出了*佳的壓阻特性(Gaugefactor約為11.4),比同質量分數下膜的壓阻特性有較大提高,同時在8%的拉伸應變內電阻的相對變化量與應變值維持良好的線性關系,線性度優于復合膜。