納米TiO2對合成革用水聚氨酯結構與性能的影響研究.pdf

1、本論文探討了納米TiO2晶型對合成革用水性聚氨酯性能的影響;對特定晶型的納米TiO2進行表面改性制備了具有較好親水性的可反應性粒子;采用微粒直接共混分散法和粉體接枝法制備改性納米TiO2/WPU復合材料;并就納米TiO2對合成革用陰離子WPU結構與性能的影響和復合材料在合成革上的應用性能進行了研究。
　　 采用凝膠-溶膠法制備了兩種不同晶型的納米TiO2，F(xiàn)T-IR、XRD、SEM和粒度分析結果表明產物晶型為金紅石型和銳鈦礦型、

2、粒徑約為50nm;水中分散劑篩選實驗表明:金紅石型適宜的分散劑為CMC，適宜的添加量為0.3％，銳鈦礦型適宜的分散劑為SHMP，適宜的添加量為0.2％。
　　 用納米微粒直接分散法制備了納米TiO2/WPU復合膜，考察了納米TiO2晶型（金紅石型和銳鈦礦型）對復合膜性能的影響。粘度分析表明:金紅石型納米TiO2增粘效果較好。粒徑、SEM和AFM分析表明:添加納米TiO2不影響聚氨酯乳液的穩(wěn)定性，復合粒子仍然以納米級存在，兩種晶型

3、的納米TiO2均能均勻分散于復合膜中，并對復合膜表面的平整度無影響;接觸角和衛(wèi)生性能測試表明:添加納米TiO2有助于提高復合膜的疏水性能，有一定的防水效果;添加金紅石型和銳鈦礦型納米TiO2質量分數(shù)分別為3％和4％時，納米TiO2/WPU復合膜的抗張強度比空白膜增大了26.8％和29.49％，斷裂伸長率比空白膜增大了17.4％和20.6％，復合膜的透水汽性比空白膜提高了9.6％和13.4％，透氣性比空白膜提高了16.7％和17.4％;說

4、明添加銳鈦礦型納米TiO2復合膜的各項性能更好;抗菌性測試表明:添加銳鈦礦型納米TiO2的復合膜具有更好的抗菌性能，為制備抗菌性水性聚氨酯材料提供了可能。
　　 采用接枝法用硅烷偶聯(lián)劑KH550改性納米TiO2，在其表面鍵合上硅烷偶聯(lián)劑的有機官能團，以增加納米TiO2的分散性，提供和WPU預聚體聚合的可能性。將改性納米TiO2添加到聚氨酯預聚體中，制備出改性納米TiO2/WPU復合材料，并研究了納米TiO2在水性聚氨酯中的分散性

5、及復合材料的粒徑、固含量、耐水性、力學性能、抗靜電、耐熱性能等。實驗結果表明:加入改性納米TiO2，復合乳液的粒徑和固含量明顯增大;復合膜吸水性隨改性納米TiO2含量的增加先減小后逐漸增大、接觸角先增大后減小;IR、XRD分析表明，KH550成功接枝在納米TiO2粒子表面，改性納米TiO2和WPU之間沒有發(fā)生化學鍵合，聚氨酯的結晶性基本無變化;SEM圖和AFM圖可以看出，納米TiO2粒子在膜中分布均勻、表面平整;在改性納米TiO2含量為