【碩士】SiO2復合物的制備以及性能研究

內容簡介

　　【碩士】SiO2復合物的制備以及性能研究　　授予學位：碩士　　學位授予單位：中國科學技術大學　　學位年度：2011　　水性聚氨酯與納米粒子的復合物除了能提高水性聚氨酯的耐水耐溶劑性和機械性能以外，還賦予了聚氨酯材料紫外屏蔽、吸波、導電、隔熱、耐磨等功能。目前水性聚氨酯引入納米SiO2方法主要有原位生成法、溶膠-凝膠法和直接混合法。但原位生成法使用有較大的局限性,僅適合于含有金屬、硫化物或氫氧化物膠體粒子的溶液中,使單體分子進行原位聚合制備納米涂料。溶膠-凝膠法采用的母體大多是硅酸烷基醋,價格昂貴,有毒,在反應過程中容易受PH值，溶劑，催化劑以及溫度的影響;而且在干燥過程中,由于溶劑及小分子的揮發(fā),使材料內部產(chǎn)生收縮應力,導致材料脆裂,因此很難獲得大面積或較厚的納米復合涂層。直接混合法雖然工藝簡單,直觀而又經(jīng)濟;但是由于納米粒子極其細小,表面積大,納米粒子極易聚集成團,而PU彈性體是極性聚合物,與納米粉體的親和力差，導致分散性不好，復合物中納米粒子的含量較低，所以對水性聚氨酯性能的提高有限?！　? 本文采用三種方法將納米SiO2引入到聚氨酯中，分別是二元醇分散法、高分子分散劑法和表面改性接枝法?！　。?）二元醇分散法是將納米SiO2預先分散聚氨酯原料大分子二元醇中和納米SiO2分散在預聚體中，分別用兩種方法制備SiO2含量相同的水性聚氨酯/納米SiO2的復合乳液，并對兩種乳液進行了性能測試。同時對兩種方法制得復合膜的　　力學性能，熱穩(wěn)定性，紫外吸收以及納米粒子在復合膜中的分散性進行比較?！　。?）通過采用加入納米二氧化硅的丙酮溶液到聚氨酯預聚體中、乳化時加入高分子電解質分散劑聚丙烯酸鈉鹽的方法，以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚四氫呋喃醚二醇、2,2-二羥甲基丙酸、1,4-丁二醇等為主要原料，經(jīng)自乳化法，制備出SiO2含量不同的IPDI型水性聚氨酯/二氧化硅的復合物（PU/SiO2）。Fourier變換紅外光譜測試分析證實了PU/SiO2的結構。同時對復合膜的力學性能，熱穩(wěn)定性，紫外吸收以及納米粒子在復合膜中的分散性進行分析?！　。?）采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）對納米二氧化硅進行表面改性，使納米SiO2表面帶有反應活性較高的氨基；然后與NCO封端的聚氨酯反應，通過接枝的方法將納米SiO2引入到聚氨酯分子鏈中。最后利用Fourier變換紅外和掃描電鏡進行表征，并對膜的性能進行論文分析?！　?

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