醚基硅溶胶和多异氰酸酯反应制备SiO₂原位增强聚氨酯硬泡及其增强机理

何小通¹，杨公雯¹，汪逸航¹，李嘉晋¹，倪国章²，丁运生^1,3

1. 合肥工业大学化工学院高分子材料与化工研究所2. 中铁第四勘察设计院集团有限公司3. 先进功能材料与器件安徽省重点实验室

摘 要：应用自制界面剂控制硅溶胶粒径,得到一种以聚醚多元醇为分散介质的聚醚基硅溶胶,以此硅溶胶与多异氰酸酯（PAPI）反应,制备了二氧化硅（SiO₂）原位增强聚氨酯（PU）硬泡。通过发泡反应特性测试、电子显微镜观察泡孔结构及PU硬泡的压缩强度测试,研究了原位反应生成的SiO₂对PU泡孔结构的影响,并结合数学模拟计算结果,探讨了SiO₂对PU硬泡的增强机理。结果表明,界面剂对硅溶胶有较强稳定作用,原位反应生成的SiO₂在PU发泡过程中具有良好的异相成核作用,且这种作用导致的泡孔均匀性与泡孔壁厚增加是SiO₂增强PU硬泡的主要原因。当聚醚基硅溶胶浓度为8%时（以SiO₂含量计）,制备出的PU硬泡的泡孔较均匀,压缩强度较未增强的PU硬泡提升了约50%。

关键词：聚氨酯硬泡;硅溶胶;原位增强;