功能性水性聚氨酯復(fù)合材料的制備與研究.pdf

1、近年來,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境污染問題越來越引起人們的注意,世界各國正在采取嚴(yán)厲的措施限制揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的排放,綠色材料已經(jīng)成為材料研究與開發(fā)領(lǐng)域的主流。正是適應(yīng)這一潮流,水性聚氨酯涂料才被廣泛的研究,并已經(jīng)在許多方面得到了應(yīng)用。盡管研究水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性能的文章很多,但到目前為止,功能性的聚氨酯涂料方面的研究卻很少見報(bào)道。本論文研究工作涉及聚氨酯涂料的多個領(lǐng)域,都是建立在功能性的理論基礎(chǔ)上的,通過聚氨酯乳液和功能性材料

2、復(fù)合,使水性聚氨酯涂料具有特殊的性能并用于特殊的場合,本文的主要內(nèi)容包括以下三個方面:
　　(1)水性聚氨酯抗紫外線紡織涂層的制備
　　通過改性合成一種新型的水性聚氨酯紡織涂層,并加入納米二氧化鈦漿料,制備成具有紫外線屏蔽效果的織物涂層。
　　a.選用N220和IPDI、HDI混合使用制得的水性PU綜合性能較好。
　　b.當(dāng)HDI和IPDI的質(zhì)量比為3:1時制得的膠膜綜合性能優(yōu)異。
　　c.通過有機(jī)硅改性之

3、后,聚氨酯膠膜的耐水性和手感都有了明顯的改善。環(huán)氧樹脂改性之后,聚氨酯的耐水性能得到了明顯的提高。
　　d.納米二氧化鈦的加入能夠提升PU涂層的熱力學(xué)穩(wěn)定性能,并有明顯的紫外線屏蔽效果。
　　(2)水性聚苯胺/水性聚氨酯復(fù)合導(dǎo)電材料的制備與研究
　　以PVP為空間穩(wěn)定劑制備了穩(wěn)定性良好的水性聚苯胺微乳液,自制了一種非離子型水性聚氨酯乳液,將兩種材料復(fù)合得到有良好抗靜電效果的復(fù)合材料。a.對于非離子型水性聚氨酯如果PEG

4、的用量較少,則聚合物在水中的分散性能差,乳化難以進(jìn)行,乳液穩(wěn)定性差;當(dāng)PEG用量較多時,乳液穩(wěn)定性能好,但是耐水性能差,綜合考慮以PEG加入量為11％為宜。
　　b.隨著聚苯胺含量的增加,材料的表面電阻也降低,當(dāng)PANI質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到6％時,該材料的表面電阻作為抗靜電材料使用,可以滿足要求。
　　c.隨著聚合物中聚苯胺含量的不斷增加,材料的斷裂伸長率和拉伸強(qiáng)度呈先增大后下降的趨勢,PANI加入量達(dá)到8％時,材料的斷裂伸長率急劇

5、下降,復(fù)合材料已經(jīng)失去做為一種材料所應(yīng)有的力學(xué)性能。
　　d. PANI的加入增加了材料的熱穩(wěn)定性。
　　(3)納米ATO水性聚氨酯復(fù)合抗靜電材料的研制和性能研究
　　采用納米ATO漿料與自制的水性聚氨酯乳液通過機(jī)械攪拌與超聲分散,制得的復(fù)合乳液納米顆粒分散性能穩(wěn)定,通過電鏡照片顯示納米顆粒沒有團(tuán)聚,并保持在納米尺寸。
　　a.納米ATO的加入對涂膜斷裂伸長率影響不大,拉伸強(qiáng)度大幅提高。但當(dāng)漿料含量大于5％時,拉