水基聚氨酯-納米蒙脫土復(fù)合樹(shù)脂的制備與性能.pdf

1、本論文合成了系列端羥基陽(yáng)離子聚氨酯大分子替代有機(jī)季銨鹽分子作為插層劑對(duì)鈉基蒙脫土進(jìn)行插層改性，制備出具有反應(yīng)活性的有機(jī)蒙脫土。以活性有機(jī)蒙脫土、聚合物多元醇、二異氰酸酯、親水性擴(kuò)鏈劑等為原料，采用聚合物溶液插層法，在溶液內(nèi)實(shí)現(xiàn)聚氨酯大分子對(duì)有機(jī)蒙脫土插層，合成出可分散的聚氨酯復(fù)合樹(shù)脂，經(jīng)剪切乳化分別制備出穩(wěn)定的陰離子型和陽(yáng)離子型水基聚氨酯復(fù)合樹(shù)脂。 紅外光譜表明端羥基陽(yáng)離子聚氨酯大分子，經(jīng)陽(yáng)離子交換后已經(jīng)插入蒙脫土的層間層。X—

2、射線衍射結(jié)果表明蒙脫土層間距由改性前的1.41nm增加到了2.85nm。熱失重分析結(jié)果表明有機(jī)蒙脫土的層間存在大量的聚氨酯高分子，導(dǎo)致有機(jī)蒙脫土的失重率(35％)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鈉基蒙脫土的失重率(18％)。同時(shí)，層間聚氨酯分子的存在還導(dǎo)致蒙脫土結(jié)構(gòu)羥基的脫水失重溫度由631℃降低到585℃。 以有機(jī)活性蒙脫土為原料，經(jīng)溶液反應(yīng)插層后制備出穩(wěn)定的陰離子型水性聚氨酯納米復(fù)合樹(shù)脂。紅外結(jié)果表明，蒙脫土的活性基團(tuán)與聚氨酯基體間的氫鍵化作用使得

3、氫鍵化的NH吸收由高波數(shù)(3305cm-1)移向低波數(shù)(3299cm-1)；X—射線衍射表明隨著OMMT添加量的增加，插層型蒙脫土含量逐漸增加，OMMT添加量為1％時(shí)，2θ在2.5°～10°沒(méi)有出現(xiàn)OMMT(001)晶面的衍射峰，OMMT的剝離程度最高；透射電鏡照片表明蒙脫土粒子以納米尺寸存在于納米復(fù)合乳液中。當(dāng)OMMT的含量在1％時(shí)，水性聚氨酯材料得到了較好的增強(qiáng)增韌效果。 用自制的有機(jī)蒙脫土經(jīng)溶液反應(yīng)插層后制備出穩(wěn)定的陽(yáng)離子

4、型水性聚氨酯納米復(fù)合樹(shù)脂。粒度分析表明，隨著OMMT含量的增加，乳膠粒尺寸逐漸變大，乳液的穩(wěn)定性也變差；X—射線衍射表明OMMT含量在3％以下觀察不到(001)的衍射峰，完全剝離型蒙脫土占多數(shù)。大于3％時(shí)，插層與部分剝離型蒙脫土并存。所以，當(dāng)OMMT含量為3％時(shí)，CWPU/OMMT的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率同時(shí)出現(xiàn)最大值，綜合性能最好。透射電鏡結(jié)果表明OMMT含量在3％以下，蒙脫土能夠以納米尺寸存在于納米復(fù)合乳液中；熱失重分析結(jié)果表明，納米