PVB改性聚氨酯的合成及其TiO2-SiO2納米復(fù)合膜的制備研究.pdf

1、由于單一的聚氨酯膜在耐水性、熱穩(wěn)定性以及抗紫外性能等方面還不夠理想，因此需要通過改性從而使聚氨酯獲得更加優(yōu)異的綜合性能。另外，聚合物與納米粒子的結(jié)合，是提高聚合物性能的重要途徑，并能夠賦予材料新的結(jié)構(gòu)和性能。考慮到PVB材料相對聚氨酯材料而言，在耐光性、耐熱性和耐沖擊性等方面表現(xiàn)的較優(yōu)異，因此本研究采用分子量不用的PVB作為擴鏈劑，擴鏈封閉型聚醚預(yù)聚體，從而制備得到PVB改性的新型聚氨酯。將剛性粒子添加到該聚合物膠體中獲得了綜合性能優(yōu)良

2、的復(fù)合材料，從而為聚氨酯的改性研究提供了更廣闊的應(yīng)用前景。
　　 首先制備聚醚型TDI系預(yù)聚體，在使用不同封閉劑封端預(yù)聚體后，采用分子量不同的PVB作為擴鏈劑，得到PVB改性的新型聚氨酯。實驗確定了苯酚封閉和甲乙酮肟封閉最佳反應(yīng)溫度分別為100℃和80℃;最佳解封溫度區(qū)間分別為150℃-180℃和120-150℃。其次通過單因素實驗方法得知:兩種封閉劑封端的反應(yīng)時間均為2h;最佳成膜溫度分別為160℃和130℃。在各自最佳成膜條

3、件下，由各實驗工藝條件對膜力學(xué)性能的影響可知:甲乙酮肟為封閉劑制備的膜性能優(yōu)異;預(yù)聚體中游離的TDI造成膜的力學(xué)性能下降;膜的最佳固化時間為120min;當-NCO值為6.8％時膜的力學(xué)性能最佳;當PVB分子量最大，n(NCO)/n(OH)=1∶1.2時膜性能最佳。對PVB改性的聚氨酯進行了一系列測試與表征，分析結(jié)果證明預(yù)聚體中的-NCO與PVB中的-OH發(fā)生了反應(yīng)，PVB改性后的聚氨酯不僅具有更好的熱穩(wěn)定性，且具有較高的剛性和抗變形能

4、力。
　　 另外，選擇在最佳條件下制各的PVB-PU進行納米改性，采用共混法制備納米復(fù)合膜。通過研究PVB的分子量及TiO2和SiO2加入量對納米復(fù)合膜的力學(xué)性能和抗紫外能力的影響得知:在納米粒子的加入量一定時，PVB的分子量越大，納米復(fù)合膜的力學(xué)性能越好和抗紫外性能越好;添加少量納米粒子能使膜的力學(xué)性能和抗紫外性能提高。對納米復(fù)合膜進行一系列的測試，結(jié)果表明無機納米粒子已經(jīng)接枝到聚合物PVB-PU表面上，并以無定形相分散在基體