螺旋聚氨酯納米復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、本文首先以L-酪氨酸和DL-酪氨酸為原料,經(jīng)酯化、氨基保護(hù)、氨化、脫保護(hù)和酰胺縮合等多步驟反應(yīng),合成了L-酪氨芐酰胺對羥苯乙基酚和DL-酪氨芐酰胺對羥苯乙基酚兩種二羥基單體；再以DBTL為催化劑,兩種二羥基單體分別與4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)采用氫轉(zhuǎn)移加成聚合法,在最佳反應(yīng)條件下聚合得到BPU和外消旋BPU兩種新型聚氨酯；并用紅外光譜(IR)、1HNMR、紫外-可見光譜(Vis-UV)、圓二色譜(CD)、X-射線光譜(XR

2、D)、熱重及差熱分析(TG／DSC)等對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明:BPU的旋光度最高可達(dá)到+78°,表明BPU旋光能力較高。BPU和外消旋BPU玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)分別為286.6℃和258.4℃、熱分解溫度(Td)分別為323.6℃和305.6℃,紅外發(fā)射率分別為0.618和0.801,表明BPU和外消旋BPU熱穩(wěn)定性較好、紅外發(fā)射率較低。
　　 其次,以L-酪氨酸和DL-酪氨酸為原料,經(jīng)酯化、氨基保護(hù)、氨化、脫保護(hù)和

3、酰胺縮合等步驟,合成L-酪氨戊酰胺對羥苯乙基酚和DL-酪氨戊酰胺對羥苯乙基酚兩種二羥基單體；兩種二羥基單體再分別與4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)反應(yīng),合成了側(cè)鏈上是脂肪酰胺的新型聚氨酯WPU和外消旋WPU；并用IR、UV-vis、CD、DSC／TG等對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征,并研究了該聚合物較佳的制備條件。結(jié)果表明WPU較佳的合成條件為:預(yù)聚時間5h、溫度100℃；WPU的旋光度最高可達(dá)到+64.3°,WPU的旋光能力較高。W

4、PU和外消旋WPU的紅外發(fā)射率分別為0.694和0.809,而且在大多數(shù)溶劑中均不溶解。說明WPU和外消旋WPU的熱穩(wěn)定性較好、紅外發(fā)射率較低、耐溶劑性較好。
　　 然后,采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)對納米二氧化硅(SiO2)微球進(jìn)行表面改性,再用聚氨酯預(yù)聚物與改性SiO2進(jìn)行復(fù)合,制備了兩種聚氨酯@SiO2復(fù)合物(BPU@SiO2和外消旋BPU@SiO2)。復(fù)合過程中,螺旋結(jié)構(gòu)聚氨酯BPU成功地包裹在改性后的二氧化

5、硅微球表面,形成有機(jī)一無機(jī)復(fù)合物。與SiO2微球相比,復(fù)合物的紫外吸收特性和結(jié)晶性都產(chǎn)生了改變。由于無機(jī)核和有機(jī)殼之間的界面作用,BPU@SiO2的紅外發(fā)射率與二氧化硅微球相比也降低了很多,從0.748降低至0.582。
　　 最后,用γ-氨丙基三乙氧基硅烷對納米氧化鑭(La2O3)進(jìn)行表面改性,再用WPU和外消旋WPU分別與改性La2O3進(jìn)行復(fù)合,制備了有機(jī)一無機(jī)復(fù)合物WPU@La2O3和外消旋WPU@La2O3。在復(fù)合過程中