新型水性聚氨酯-含烴基納米粒子復合材料的制備及性能研究.pdf

1、水性聚氨酯是以水為分散介質的一種聚氨酯二元膠原體系，具有環(huán)保、附著力強、硬度高、柔韌性好、透氣性好、不燃等優(yōu)點，因此可由于涂料、皮革、油墨、紡織、膠黏劑、建筑材料等領域，另外也可用于特種功能材料。但是水性聚氨酯與溶劑型聚氨酯相比，耐水性、力學性能、耐熱性能還有不足之處，所以為了提高水性聚氨酯的綜合性能，合成了性能適合的水性聚氨酯，并用幾種含羥基的納米粒子對其進行改性。
　　 用IPDI、PTMG為原料，以DMPA、BDO、乙二胺

2、為擴鏈劑，以TEA為中和劑，制備了陰離子型水性聚氨酯，并研究了預聚物中-NCO/-OH的比值、DMPA的用量、中和度的大小對產(chǎn)物膠膜的影響。結果表明：預聚物中-NCO/-OH增大，膠膜的硬度增加，強度增大，但穩(wěn)定性變差，當-NCO/-OH比值過大則會使WPU不穩(wěn)定影響其成膜，本實驗選用-NCO/-OH的值為1.4；DMPA含量增加，WPU乳液粘度增加，分散性能變好，耐水性變差，乳液逐漸變得穩(wěn)定透明。同時膠膜的拉伸強度增加，斷裂伸長率下降

3、，實驗中得到的理想DMPA含量在5％左右。乳化過程中乳液的中和度增大，分散性變好，穩(wěn)定性升高，但固含量隨之下降，當中和度過大時，乳液會產(chǎn)生凝膠破乳現(xiàn)象。實驗中得到的理想中和范圍在90-100％之間。
　　 為了制備綜合性能良好的WPU，向合成的WPU樹脂中加入MMT粒子進行納米復合改性，由于無機納米MMT表面能很高，在機械混合過程中容易產(chǎn)生團聚，影響其使用。以TEOS為原料制備了SiO2表面修飾MMT粒子，并使用KH550對其進

4、行有機化。使用FT-IR、XRD等測試手段證明了改性后MMT粒子層間距變大，表面增加了有機基團。通過SEM、力學測試、TGA、DSC等測試手段證明了改性后的MMT粒子加入到WPU乳液中可以改善MMT與基體的相容性，并有效的改善了WPU的力學性能、耐水性及耐熱性。
　　 為了能夠同時對WPU起到增強增韌效果，采用了一種新型含羥基無機納米管HNTs粒子。并分別以KH550、PEG1000、硝酸鈰水合物為改性劑，對無機納米管HNTs進