聚氨酯-蒙脫土納米復合材料的制備與性能.pdf

1、聚合物/納米蒙脫土復合材料作為一種新型的復合材料，具有傳統(tǒng)聚合物/無機填料無法比擬的優(yōu)點，本論文主要制備出兩種聚氨酯/蒙脫土納米復合材料：陽離子水性聚氨酯/蒙脫土復合樹脂和聚氨酯脲/蒙脫土納米復合材料。
　　第一部分，合成出一種不飽和水基陽離子聚氨酯樹脂(UCWPU)，以其作為插層劑并采用超聲波助混技術對蒙脫土(MMT)進行有機改性，通過陽離子交換制備出含有不飽和官能團的活性有機蒙脫土(OMMT)。根據相同原理，UCWPU作為陽離

2、子大分子直接對蒙脫土進行插層，輔助超聲波等手段使之對層狀硅酸鹽插層并進一步剝離，優(yōu)化了UCWPU分散體的最佳制備工藝，制備出穩(wěn)定的UCWPU/MMT復合乳液，同時應用XRD、TEM、FT-IR和TGA等測試手段對OMMT和UCWPU/MMT復合材料進行了表征。結果表明：在交聯指數(N)為7:3，反應溫度為60℃，中和度為95%時所制備的UCWPU分散體均一、穩(wěn)定。FT-IR顯示OMMT有明顯的聚氨酯官能團吸收峰；XRD顯示改性后的蒙脫土

3、層間距由原來的1.21 nm增大到2.12 nm；TGA測試結果表明OMMT和Na-MMT的熱失重曲線有明顯不同，OMMT表現出了典型的聚氨酯失重規(guī)律。添加1%和2%量的蒙脫土，提高了聚氨酯基體中硬段的結晶程度，聚氨酯微相分離程度提高；且當添加量為1%時，蒙脫土在聚氨酯基體中分散較均勻，插層效果最佳，可得穩(wěn)定的插層型與剝離型混合的UCWPU/MMT復合材料。
　　第二部分，合成出一種端羥基陽離子水性聚氨酯樹脂(HWCPU)，以其作

4、為插層劑對蒙脫土進行改性制備出帶有羥基的活性蒙脫土，然后將改性的蒙脫土用于制備聚氨酯脲(PUU)/蒙脫土(MMT)納米復合材料。研究了擴鏈系數和后硫化熱處理條件對彈性體力學性能的影響，同時運用FT-IR、XRD、TEM、DSC和TGA等測試手段對HOMMT和PUU/MMT納米復合材料進行了表征。結果表明：HOMMT層間距擴大為2.12 nm，HWCPU對蒙脫土成功改性；擴鏈系數控制在85%～95%，產品力學性能優(yōu)異；后硫化熱處理條件為1