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石墨聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能研究
石墨聚氨酯弹性体复合材料的制备及性能研究
摘要：本文以石墨和聚氨酯为原料，通过制备工艺调控，制备出石墨聚氨酯弹性体复合材料，并对其性能进行研究。研究结果表明，石墨的添加可以显著提升材料的弹性模量和抗拉强度，同时保持较好的弹性恢复率和耐磨性能。该石墨聚氨酯弹性体复合材料具有潜在的应用价值。
1.引言
弹性体材料具有优异的弹性恢复性能和良好的耐磨性能，在汽车、航空航天、运动器材等领域有广泛应用。而聚氨酯作为一种重要的弹性体材料，具有良好的力学性能和化学稳定性。然而，由于其低的硬度和强度，进一步提高弹性体材料的力学性能是亟需解决的问题。石墨作为常见的填料材料，具有优异的强度和硬度，被广泛应用于复合材料的强化和改性。
2.实验材料与方法
2.1实验材料
本实验采用石墨和聚氨酯作为原料。石墨选择颗粒大小均匀的细粉末，聚氨酯选择工业级产品。
2.2制备石墨聚氨酯弹性体复合材料
将一定比例的聚氨酯和石墨混合，在高速搅拌机中进行混合，并加入适量的溶剂。混合物经过搅拌均匀后，倒入模具中，在恒温下固化。固化完成后，取出样品，进行后续处理。
3.结果与讨论
3.1材料的力学性能
对制备好的石墨聚氨酯弹性体复合材料进行力学性能测试。结果显示，随着石墨添加量的增加，材料的弹性模量和抗拉强度都呈现出逐渐增加的趋势。这是由于石墨的高硬度和强度可以有效增强材料的力学性能。同时，石墨的添加并没有明显降低材料的弹性恢复率，表明该复合材料仍然保持较好的弹性性能。
3.2材料的耐磨性能
通过滚筒磨损实验对石墨聚氨酯弹性体复合材料的耐磨性能进行评价。结果显示，随着石墨的添加量的增加，材料的耐磨性能也随之提高。这是由于石墨的硬度较高，可以有效降低材料的磨损速率。石墨聚氨酯弹性体复合材料表现出了较好的耐磨性能，适合用于高强度和高磨损环境下的应用。
4.结论
本文通过制备工艺调控，成功制备出石墨聚氨酯弹性体复合材料，并对其性能进行了研究。研究结果表明，石墨的添加可以提高材料的弹性模量和抗拉强度，同时保持较好的弹性恢复率和耐磨性能。因此，该石墨聚氨酯弹性体复合材料具有潜在的应用价值。未来可以进一步研究优化制备工艺和改善材料的力学性能，以提高其应用范围和性能。