聚氨酯-沥青弹性防水涂料的研制

为克服沥青涂料强度低弹性差的缺点 ,用聚氨酯预聚体与沥青共混的工艺方法制备了一种强度高、弹性好、防水性能优良的聚氨酯 沥青弹性防水涂料。这种防水涂料的拉伸强度比沥青的提高了 5～ 10倍 ,断裂伸长率比沥青的提高了 5～ 15倍 ,并且具有良好的耐酸碱、耐候和防水性能 ,涂层轻、无接缝、易修补和施工方便     

聚氨酯——沥青弹性防水涂料的研制

水克服沥青涂料强度低弹性差的缺点,用聚氨酯预聚体与沥青共混的工艺方法制备了一种强度高、弹性好、防水性能优良的聚氨酯--沥青弹性防水涂料。这种防水涂料的拉伸强度比沥青的提高了5～10倍,断裂伸长率比沥青的提高了5～15倍,并且具有良好的耐酸碱、耐侯和防水性能,涂层轻、无接缝、易修补和施工方便。     

高速铁路桥面用聚氨酯防水涂料

以聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯(TDI)制备预聚体,自制扩链剂混配芳香胺为固化剂,制备了一种配比为1∶1的双组份聚氨酯防水涂料。其特征技术指标达到拉伸强度11MPa,断裂伸长率600%,撕裂强度55N/mm,与混凝土粘结强度4.0MPa,可以满足《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》中对聚氨酯防水涂料的要求。     

兼具高强度、高韧性和自修复性能的环氧树脂改性热可逆聚氨酯

将E51环氧树脂引入基于Diels-Alder反应的热可逆聚氨酯，制备出环氧树脂改性热可逆自修复聚氨酯材料。引入环氧树脂，可提高改性热可逆聚氨酯的拉伸强度、杨氏模量、冲击韧性和邵氏硬度且保持较高的断裂伸长率。添加20%的环氧树脂制备的环氧树脂改性热可逆聚氨酯材料兼具优异的强度、韧性、硬度等力学性能和良好自修复性能。当环氧树脂改性热可逆聚氨酯出现裂纹裂缝等损伤后，在130℃处理20 min及60℃处理24 h便可修复损伤，并可实现同一部位多次损伤的重复自修复。力学性能提高的原因，是刚性环氧树脂相与聚氨酯弹性相相互缠结形成互穿聚合物网络结构产生的“强迫互溶”和“协同效应”；而多次重复自修复则归因于热可逆Diels-Alder反应和分子链热运动的协同作用。     

具有自修复性能的纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料的制备EI北大核心CSCD

在两步法制备聚氨酯弹性体的基础上,利用溶液共混的方法将纤维素纳米晶添加到热塑性聚氨酯弹性体中制备得到纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料,并对复合材料的组成与结构、热力学及力学性能和自修复性能进行了表征。结果表明,与单纯的聚氨酯弹性体相比,纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料表现出良好的力学性能,在纤维素纳米晶的质量分数为1%时,拉伸断裂强度和伸长率能够同时提高140%以上。同时,纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料中存在的大量动态氢键赋予了材料优异的自修复性能,在50℃修复36h的样品断裂强度和伸长率分别可以达到5.4 MPa和1113%。     

具有自修复性能的纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料的制备

在两步法制备聚氨酯弹性体的基础上,利用溶液共混的方法将纤维素纳米晶添加到热塑性聚氨酯弹性体中制备得到纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料,并对复合材料的组成与结构、热力学及力学性能和自修复性能进行了表征。结果表明,与单纯的聚氨酯弹性体相比,纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料表现出良好的力学性能,在纤维素纳米晶的质量分数为1%时,拉伸断裂强度和伸长率能够同时提高140%以上。同时,纤维素纳米晶/聚氨酯复合材料中存在的大量动态氢键赋予了材料优异的自修复性能,在50℃修复36h的样品断裂强度和伸长率分别可以达到5.4 MPa和1113%。     

水性聚氨酯防水涂膜材料的制备与性能

为了研究多元醇类型对水性聚氨酯防水涂膜材料性能的影响,选用分子量均为1 000的聚酯型、聚醚型多元醇为软段,通过预聚体法制备了一系列水性聚氨酯(WPU)分散体;探讨了WPU的粒径、黏度、结构及结晶性、水抵抗性能。结果表明:制备的WPU分散体粒径较小;聚酯多元醇型[聚己二酸乙二醇酯(PB)、聚碳酸酯(PCL)]WPU膜的拉伸强度、结晶性能高于聚醚多元醇型[聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)]的,但是断裂伸长率低于聚醚多元醇型的WPU膜;其中PTMG型WPU膜的水接触角最大,达到66.5°,吸水率最小(6.2%),防水性最佳,综合性能最好,最适合用作环境友好型纤维织物防水涂膜材料。     

具有热可逆性的自修复石墨烯量子点/聚氨酯透明复合膜研究

采用一步法制备具有热可逆性的透明自修复聚氨酯薄膜(PU-DA)。通过物理结合方式加入氨基修饰的石墨烯量子点(NH₂-GQDs),最终制备出具有热可逆性的自修复石墨烯量子点/聚氨酯透明复合膜(NH₂-GQDs/PU-DA)。采用傅里叶红外光谱仪、偏光显微镜和万能拉力机等手段进行结构和性能的分析。结果表明:通过热可逆反应(Diels-Alder)键的引入,可使聚氨酯薄膜在一定温度下具有自修复性能的同时,仍保持较好的柔韧性,拉伸强度和断裂伸长率最优分别达到1.437MPa和117.4%。通过应力-应变测试发现,NH₂-GQDs的加入在一定程度上增强了聚氨酯薄膜的力学性能,并改善了聚氨酯薄膜的疏水性。     

SiC纤维表面(BN-SiC)n复合涂层的制备及单丝拉伸性能

为制备出理想的连续纤维增韧陶瓷复合材料界面相,利用化学气相沉积（CVD）工艺在SiC纤维表面连续制备出三种类型的（BN-SiC）_n复合界面涂层,对其进行微观结构表征,并通过单丝拉伸测试研究不同涂层对纤维单丝拉伸性能的影响。结果表明：SiC纤维表面沉积的（BN-SiC）_n涂层较为均匀致密。单丝拉伸强度随着涂层层数的增加而降低。单层BN涂层的SiC纤维具有最高的单丝强度保持率（70%）和最大的拉伸伸长率（2.3%）。具有（BN-SiC）₁与（BN-SiC）₂复合涂层的SiC纤维单丝的拉伸性能相比原始SiC纤维有明显下降,拉伸强度保持率分别是42.1%和32.3%。     

BN和BN/SiC涂层对SiC纤维单丝拉伸性能的影响及其失效行为

采用化学气相渗透(CVI)工艺在两种国产典型SiC纤维表面沉积了BN和BN/SiC涂层，并对涂层的成分进行分析。利用Weibull分布评价SiC纤维的单丝拉伸强度，研究了沉积涂层前后纤维的拉伸断裂失效行为。结果表明，合适厚度(15 nm)的富碳层能够弥合SiC纤维表面的缺陷，减少纤维从表面开始失效的可能。采用CVI工艺制备的涂层厚度均匀，成分稳定；沉积BN和BN/SiC涂层后，两种SiC纤维的拉伸强度和弹性模量下降。BN涂层亦可修复纤维的表面缺陷，使纤维强度分布趋于集中。与无涂层纤维不同的是，沉积涂层后纤维拉伸断裂失效源分别为BN和SiC涂层的表面缺陷。     

聚氨酯(PU)/凹凸棒土(AT)原位复合材料制备及表征

凹凸棒土(AT)经过提纯,采用原位聚合方法制备聚氨酯(PU)/凹凸棒土(AT)复合材料.通过SEM、FT-IR、DMA等测试方法对PU/AT复合材料的结构进行了表征.结果表明:复合材料的热稳定性和玻璃化温度较PU都有明显提高,拉伸强度也有较大提高.并分析了AT对复合材料结构的影响和作用机理.     

蒙脱土改性PU/EP IPN的研究

本文通过端异氰酸酯基聚氨酯预聚体与环氧树脂E-51形成了互穿网络,并通过热重分析仪(TGA)研究了完全固化后的互穿网络的热分解行为;透射电镜研究了IPN的相分离行为及用拉伸强度,断裂伸长率对其进行了力学性能的表征.结果表明,经过环氧树脂改性的聚氨酯的耐热性能比纯聚氨酯得到了提高,且力学性能也有所改善.并选取性能较好的PU/EP IPN,用纳米级有机蒙脱土对其进行了改性.研究发现,经有机纳米蒙脱土改性的PU/EP IPN的力学性能及耐热性有了进一步的提高.     

气相、沉淀、稻壳SiO2/聚氨酯复合材料的力学性能和吸水性比较

比较了气相、沉淀和稻壳SiO2的物理性质,并利用上述3种SiO2与聚氨酯(PU)复合,考察了SiO2含量(1wt%,3wt%,5wt%)和种类对SiO2/PU复合材料的拉伸性能和吸水性的影响。结果表明:3种SiO2均能够提高SiO2/PU复合材料的力学性质,复合材料的拉伸强度、模量和断裂伸长率均随SiO2含量增加而增加。当SiO2含量相同时,拉伸强度和断裂伸长率的变化顺序为:气相SiO2/PU>沉淀SiO2/PU>稻壳SiO2/PU,拉伸模量的变化顺序为:气相SiO2/PU>稻壳SiO2/PU>沉淀SiO2/PU.对于同一种SiO2/PU复合材料,吸水性随SiO2含量和温度增加而增加,含量相同时,3种SiO2/PU复合材料的吸水性由低到高的顺序是:稻壳SiO2/PU<沉淀SiO2/PU<气相SiO2/PU。     

催化剂对异佛尔酮二异氰酸酯制备的脂肪族聚氨酯弹性体结构和性能的影响

采用一步法通过异佛尔酮二异氰酸酯与聚丙二醇和1,4-丁二醇反应合成了脂肪族聚氨酯（PU）弹性体。考察了催化剂的种类和含量对PU弹性体结构和性能的影响。结果表明,以辛酸亚锡为催化剂时,PU弹性体的软段相和硬段相间的相分离程度最明显且分子量最低,导致其力学性能最差;以辛酸铋为催化剂时,PU弹性体软段相和硬段相的相容性较好且...     

多价金属离子增强琼脂-聚丙烯酸复合双网络水凝胶及其自修复性能

使水凝胶同时具备高强度和自修复性能,采用"一锅法"制备了多价金属离子Ca~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)增强琼脂(Agar)-聚丙烯酸(PAAc)复合双网络水凝胶Ca~(2+)/Agar-PAA、Al~(3+)/Agar-PAA和Fe~(3+)/Agar-PAAc双网络水凝胶。研究不同多价金属离子对Agar-PAAc双网络水凝胶的增强作用及Fe~(3+)/Agar-PAAc的自修复自愈合性能。结果表明,Fe~(3+)/Agar-PAAc的拉伸强度(320.7kPa)和断裂伸长率(1 130%)分别为Ca~(2+)/Agar-PAAc的12倍和9倍,Fe~(3+)/Agar-PAAc的断裂伸长率与Al~(3+)/Agar-PAAc相当,但拉伸强度为Al~(3+)/Agar-PAAc的5倍。对样品实施定应变拉伸使内部发生破坏,被破坏的Fe~(3+)/Agar-PAAc在Fe~(3+)溶液中浸泡30 min,修复率达到100%。被破坏的Fe~(3+)/Agar-PAAc在50℃环境中处理15min,修复率达到100%。切断的Fe~(3+)/Agar-PAAc凝胶断面被固定在一起,在密封环境中放置48小时,试样断面可自愈合,且可拉伸至约8倍初始长度。Fe~(3+)/AgarPAAc双网络水凝胶具有优异力学性能和自修复性能,不施加温度、化学物质等外界刺激,实现两重网络均具有自修复性能的效果。     

Preparation of Robust,Room-Temperature Self-Healable and Recyclable Polysiloxanes Based on Hierarchical Hard Domains

The contradiction between high mechanical strength and mild healing conditions has long existed in self-healing materials, which limits the application of self-healing materials. The preparation of robust materials with excellent healing performance under mild conditions can effectively reduce resource waste and environmental pollution. Herein, self-healing polysiloxane elastomer materials, APDMS-MDI-IPDI-Bs, based on microphase separation strategy are reported. Through the synergistic effect of the designed urea hydrogen bond and the nitrogen-coordinated boroxine structure, the materials can maintain high mechanical properties (maximum tensile strength up to 3.35 MPa, elongation at break up to 316%), while maintaining excellent self-healing and recyclable ability (24 h healing efficiency at room temperature can reach 94.77 ± 3.23%), and the performance can be repeated many times without decay. APDMS-MDI-IPDI-Bs also exhibit unique hydrophobicity, expanding the application scenarios of materials containing boroxine structure.     

纳米氧化锌改性胶粉/天然橡胶复合材料的制备及性能

利用纳米氧化锌采用直接混合、球磨分散混合及超声分散混合法对胶粉进行了改性．并在开炼机上制备了纳米氧化锌改性胶粉／天然橡胶复舍材料。利用扫描电镜对纳米氧化锌的分散效果进行了考察，并测试了填充改性胶粉的天然橡胶复合材料的拉伸性能、撕裂强度及耐磨性。结果表明，超声分散混合法得到的试样中纳米氧化锌的分散情况较好，其中采用钛酸酯偶联剂改性的试样的性能最佳，与纳米氧化锌直接混合和添加活性氧化锌的试样相比其拉伸强度分别提高32％和55％，扯断伸长率分别提高7％和22％，撕裂强度分别提高28％和39％．耐磨性分别提高17％和7％。     

Effects of carbon nanotube diameter and functionality on the properties of soy polyol-based polyurethane

Soy polyol-based polyurethane (PU) nanocomposites (PUNCs) with 1 wt.% hydroxyl-functionalized multi-wall carbon nanotubes (CNT-OH) were prepared via in situ polymerization. CNT-OH increased the glass transition temperature as well as significantly improved the thermal stability and conductivity of the PUNCs. The PUNC Young’s modulus was much lower than that of neat PU. The tensile strength of the PUNCs with large CNT-OH diameters was slightly higher than that of neat PU. Compared with neat PU, the elongation at break of the PUNCs improved by 30%, 39%, and 45% with increased CNT-OH diameters. Scanning and transmission electron microscopic methods revealed CNT-OH relatively homogeneous dispersion in the PU matrix.