二氧化鈦-氧化石墨納米復(fù)合材料改性水性聚氨酯的研究.pdf

1、水性聚氨酯樹(shù)脂簡(jiǎn)稱WPU,屬于皮革涂飾劑中常用的成膜物質(zhì)之一,具有很多優(yōu)良的獨(dú)特的性能,比如良好的耐熱耐寒性、耐干擦性等等。將無(wú)機(jī)納米粒子引入到水性聚氨酯的成膜物質(zhì)中,使納米粒子與聚合物兩者結(jié)合,不僅可以保持成膜物質(zhì)自身的優(yōu)良性能,同時(shí)也可使涂飾劑涂層獲得一些新的性能如:防水性、自潔性、透氣性、抗菌防霉性、阻燃性和優(yōu)良的物理機(jī)械性能等等。本文將可分散性納米TiO2、氧化鈦/氧化石墨烯、功能化氧化石墨烯等無(wú)機(jī)納米材料以機(jī)械攪拌的方式均勻的

2、混入工業(yè)用水性聚氨酯乳液中,得到無(wú)機(jī)納米粒子/水性聚氨酯復(fù)合材料。
　　1、采用鈦酸四丁酯為原料,乙二醇(EG)為修飾劑,通過(guò)溶膠-凝膠方法制備了可分散性銳鈦礦型納米TiO2/EG,采用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR),X-射線衍射儀(XRD),熱分析儀(TGA),X射線光電子能譜(XPS),透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)等研究了TiO2/EG納米材料的結(jié)構(gòu)和性能。并將TiO2/EG添加到水性聚氨酯中,制備了Ti

3、O2/EG-WPU復(fù)合涂膜,結(jié)果表明:TiO2/EG在水性聚氨酯皮革涂飾材料中具有良好的分散性;TiO2/EG的添加顯著提高了聚氨酯涂層的耐溶劑性、抗紫外線性能和抗磨性能;同時(shí)對(duì)聚氨酯樹(shù)脂的耐熱性也有一定程度的提高。
　　2、以石墨粉為原料,采用Hummers’方法,制備出氧化石墨。再分別用乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、水合肼對(duì)氧化石墨進(jìn)行化學(xué)還原。還原后物質(zhì)分別記做MNS、DNS、TNS和GNS。采用

4、傅立葉紅外光譜儀(FT-IR),X-射線衍射儀(XRD),熱分析儀(TGA),X射線光電子能譜(XPS),掃描電子顯微鏡(SEM)等研究對(duì)比了MNS、DNS、TNS和GNS的結(jié)構(gòu)與性能。將四種還原物質(zhì)添加到水性聚氨酯中,制備出MNS/ WPU、DNS/ WPU、TNS/ WPU、GNS/ WPU復(fù)合涂膜,結(jié)果表明:乙醇胺和二乙醇胺還原效果不及三乙醇胺與水合肼,得出還原能力為GNS>TNS>MNS>DNS的結(jié)論;通過(guò)將還原后物質(zhì)加入聚氨酯

5、中,測(cè)試其抗摩擦性能為T(mén)NS/WPU>DNS/WPU>MNS/WPU>GNS/WPU。
　　3、采用四氯化鈦(TiCl4)和氧化石墨為主要原料,通過(guò)原位復(fù)合的方法制備了氧化鈦/氧化石墨(TiO2/GO)納米復(fù)合材料。利用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR),X射線衍射(XRD)儀,熱分析(TGA)儀,X射線光電子能譜(XPS),透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)等手段研究了TiO2/GO納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能。FTIR