温敏聚氨酯/改性石墨烯复合膜的制备及透湿性能研究

以石墨为原料,经氧化、还原后,与丙烯酰胺和丙烯酸进行聚合改性,制备改性石墨烯(G-PAM-PAA),并与温敏聚氨酯(PU)共混,制备温敏聚氨酯/改性石墨烯复合膜,研究了复合膜的转变温度、微观结构及透湿性。结果表明,在低浓度下G-PAM-PAA纳米颗粒在PU中具有很好的分散性,且复合膜的转变温度随G-PAM-PAA含量的增加而降低。在相同的环境湿度和温度下,复合膜的透湿性随G-PAM-PAA含量的增加而提高,而随着环境温度的提高,复合膜的透湿性增加。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及性能研究

采用E-20型环氧树脂(EP)在70℃下对聚氨酯(PU)预聚体进行改性得到改性预聚体,然后将该改性预聚体进行乳化制备了EP改性PU乳液。研究了预聚体的改性反应过程、改性PU乳液的粒径及分布、乳液浇铸膜的性能及经热固化后的膜的性能。结果表明,在预聚体改性过程中,部分异氰酸酯基团主要与EP结构中的羟基发生了反应,形成了以EP封端的PU链;改性PU乳液的粒径随EP用量的增加而增大,且分布变宽;随EP用量的增加,改性乳液浇铸膜的抗水性增加、力学性能提高;将膜进行后固化,在温度达到130℃时,改性树脂中的大部分环氧基团与预聚体链上的羧基发生交联反应,使改性树脂的耐水性能和力学性能得以明显提高。     

聚氨酯改性环氧胶粘剂的制备与研究

使用端异氰酸酯基聚醚型聚氨酯(PU)改性环氧树脂(EP),制备了一款双组分聚氨酯改性环氧结构胶粘剂,并测试了其力学性能。结果表明,使用聚氨酯改性环氧树脂结构胶粘剂,随聚氨酯链段含量的增加,其断裂伸长率和冲击强度均明显提高,可达未改性的2倍多。同时,胶粘剂的硬度和拉伸强度降低,玻璃化转变温度提高。     

铁盐/聚氨酯复合多孔膜的制备及其吸附性能研究

以聚氨酯(PU)和铁盐化合物为主要原料,通过非溶剂诱导相分离技术(NIPS)和填充改性技术,成功制备了一系列的聚氨酯基多孔复合膜。结果表明,铁盐成功填充到聚氨酯膜中,改性后的聚氨酯膜的染料吸附性能有一定提升;Fe/PU复合膜对刚果红(CR)的吸附量从18.33 mg/m~2提升到235.05 mg/m~2,对甲基橙(MO)的吸附量从5.00 mg/m~2提升到366.16 mg/m~2,且对MO吸附符合拟二级吸附动力学(R~2=0.99)。复合膜的吸附性能随着初始染料浓度的增加而提高,在三次循环吸附下均能保持较高吸附性能。     

石墨烯基聚氨酯复合膜的电及热性能研究

以热塑性聚氨酯为基材,商业石墨烯为导电填料,采用共混法制备柔性复合膜。系统地研究了复合膜的电性能、热性能及红外光热响应和电热响应性能。实验结果表明,复合膜电性能和热性能与热塑性聚氨酯初始质量分数、石墨烯质量分数等密切相关。当TPU初始质量分数为20%且复合膜中石墨烯质量分数为5%时,复合膜的电阻率约为2. 7×10-3Ω·cm,导热系数为0. 298 W/(m·K)。随着复合膜中石墨烯含量增加,复合膜的导电性逐渐增加,但导热系数先增加而后下降。复合膜具有较强的红外光热响应特性,含有石墨烯0. 3%的复合膜在红外光热处理60 s后,膜温升至123. 4℃,明显高于纯聚氨酯膜温度的75. 6℃,但是膜温的变化与石墨烯含量间关系不大。TPU初始质量分数为20%且石墨烯含量分别为3%、4%、5%的复合膜,在0. 3 A电流作用下,50 s内薄膜温度分别可达114、90、68℃,说明复合膜具有较快的电热响应特性。     

玻璃化转变型温敏透湿织物涂层胶的制备

制备了单组分水性形状记忆聚氨酯(1KWPU)和双组分水性聚氨酯(2KWPU)涂层胶。研究了交联剂和羟丙基-β-环糊精(H-CD)的用量对胶膜及织物涂层性能的影响。结果表明,1KWPU的玻璃化转变温度(T_g)约为25℃左右。可水分散多异氰酸酯作为1KWPU的交联剂能促进聚氨酯相分离。添加H-CD能明显降低2KWPU的T_g。制备的涂层织物在20～36℃的温度范围内具有温敏透湿性。随着交联剂用量的增加,涂层织物的耐静水压提高,而透湿性能下降。引入H-CD后,涂层织物的透湿性增加,但耐水压降低。当H-CD的质量分数为5%～7. 5%时,涂层织物有较高的透湿性和耐静水压。     

聚氨酯/甲壳素纳米晶须复合材料的制备与表征

采用酸解法制备了甲壳素纳米晶须(CNW),并将其分散在聚氨酯(PU)基体中,制备了PU/CNW复合膜。通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热失重分析仪(TG)和力学试验机对CNW和PU/CNW的结构和性能进行了表征。结果表明,引入少量CNW并在PU基体中分散均匀,对PU具有明显的增强作用。当CNW含量为0. 5%时,PU/CNW复合膜的断裂强度提升了36. 8%。当CNW含量为2%时,PU/CNW复合膜的最大热降解温度(Tmax)提高了10. 7℃。     

聚氨酯/四硝基酞菁铁复合材料的紫外老化研究

制备了聚氨酯(PU)/四硝基酞菁铁(Fe TNPc)复合材料,扫描电镜观察表明,Fe TNPc与PU基体间相容性良好;力学测试表明,在室内环境下,改性PU的力学性能明显优于空白PU;紫外老化测试表明,在紫外光照射下,随着Fe TNPc含量的增加,样品的力学性能下降程度增大,但与纯PU相比,改性样品仍然具有较高的力学性能。改性样品在紫外光照射下力学性能下降的原因在于酞菁在光照下产生单线态氧所致,单线态氧具有极强的氧化性,降解了PU的链段。     

聚氨酯改性环氧树脂胶粘剂的制备及性能研究

由端-NCO基聚氨酯(PU)预聚物与环氧树脂反应,制备了PU接枝改性环氧树脂。着重探讨了PU预聚物的含量、活性稀释剂的含量和异氰酸酯结构等因素,对改性环氧树脂的粘度和粘接性能的影响。实验结果表明,该改性环氧树脂的粘度随着PU预聚物含量的增加而逐渐增大,随着活性稀释剂含量的增加而逐渐降低,而且在相同的条件下,用不同的二异氰酸酯改性环氧树脂的粘度大小次序为:IPDI型>MDI型>TDI型;该改性环氧树脂在PU预聚物含量为20%时,对铝片/铝片的剪切强度最大(7.82 MPa);在PU预聚物含量为10%时,对铁片/铁片的剪切强度最大(11.70 MPa),而且TDI型和IPDI型改性环氧树脂的粘接性能明显好于MDI型改性环氧树脂。     

环氧改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合膜的制备及其增强作用

采用环氧氯丙烷（EPI）对氧化石墨烯（GO）进行共价键改性制备环氧改性氧化石墨烯（EPGO）,再将EPGO共混水性聚氨酯（WPU）制得含有不同EPGO质量分数（以水性聚氨酯有效含量计）EPGO/WPU复合膜,通过FT-IR、XRD、TEM表征了EPGO的结构和形态并测试了成膜拉伸性能、耐磨性能。实验结果表明：EPGO的添加可以明显提高水性聚氨酯膜的拉伸强度,当添加0.8wt%的EPGO时,复合膜的拉伸强度达到12.9MPa,较空白膜提高了67.5%,杨氏模量提高了39.2%,且复合膜的耐磨性显著提高,表明EPGO的添加对水性聚氨酯膜有一定的增强作用。