水性聚氨酯/纳米SiO_2杂化材料的制备及性能研究

首先合成内交联的WPU预聚体,以KH550为偶联剂,加入亲水性的纳米SiO2(A200),通过溶胶-凝胶过程合成了一种水性聚氨酯/纳米SiO2杂化材料(WPUNS)。通过FTIR、TG、DSC、物理机械性能测试对WPUNS的结构和膜性能进行了研究,用动态激光光散射法测试了杂化乳液的粒径和粒径分布,并用TEM对乳液形貌进行了观察。红外分析表明,WPU大分子和A200之间形成了化学键,粒径和乳液形貌观察显示了PU大分子包裹A200粒子形成了复合粒子结构。当w(A200)由0增大到2%时,粒径由79.9 nm增至139.9 nm,膜的拉伸强度由6.32 MPa增加到20.46 MPa,吸水率由28.3%降低到6.3%,硬度亦相应提高。TG分析表明,A200的加入可以提高材料的耐热性。DSC表明,A200的加入使硬段Tg向高温扩展。     

聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2纳米杂化涂层的制备及其性能研究

采用不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG-200、400、600)分别与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应合成预聚体,再以此预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,制备了聚氨酯改性纳米SiO2;将改性纳米SiO2分散到聚氨酯丙烯酸酯(PUA)中光固化制备了PUA/SiO2纳米杂化涂层。讨论了PEG相对分子质量对PUA/SiO2纳米杂化涂层的耐热性能和力学性能的影响,并以FT-IR、差示扫描量热法(DSC)等进行表征。结果表明,改性后的纳米SiO2粒子优化了PUA树脂的性能,且以PEG-400与HDI合成的预聚体来改性纳米SiO2用于制备的PUA/SiO2纳米杂化涂层具有较好的耐热性和抗冲击性。     

水性聚氨酯-SiO_2纳米复合材料研究进展

介绍了水性聚氨酯纳米氧化硅复合材料的优异性能、纳米氧化硅的制备及分散方法、纳米氧化硅水性聚氨酯复合材料的制备方法及测试手段。     

ASD/SiO2-TiO2有机 /无机二阶非线性光学杂化材料的研究

利用溶胶－凝胶法合成了一种新型的稳定的有机/无机二阶非线性光学杂化材料,研究了其组成相区和有机生色团在成膜后的取向稳定性。     

稻壳SiO_2/聚氨酯纳米复合材料的制备及性能研究

将酸处理后稻壳在600℃焚烧,得到比表面积为212 m2/g,纯度99.3%的稻壳SiO2纳米凝聚体,用偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)改性后,SiO2纳米凝聚体在溶液中以纳米状态分散,大部分粒子尺寸约30~50 nm。将其与聚氨酯(PU)复合,探讨了不同SiO2含量复合材料的力学性能、热分解性能以及吸水性。研究结果表明:与纯PU相比,稻壳SiO2/PU纳米复合材料的力学性能有不同程度的提高,其耐热性能和耐水性明显增强。     

水性聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的制备和表征

以聚己内酯二元醇(PCL)、聚乙二醇(PEG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料合成了稳定的水性聚氨酯(WPU)乳液,再用钛酸四丁酯制备了可再分散的纳米Ti O2粉末,采用物理混合法制备了WPU/纳米Ti O2复合材料。讨论了Ti O2含量对材料力学和耐水性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见分光光度计(UVVis)对材料进行表征。结果表明,当Ti O2质量分数为2%时,复合材料力学性能最好,拉伸强度增加了37.35%,断裂伸长率增大了11.03%;并且复合材料的吸水率降低,抗水解性能提高;在光照条件下可完全降解罗丹明B。     

纳米SiO_2/聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备和性能研究

利用纳米SiO2表面Si—OH和异氰酸酯化合物反应的特点,将其与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)和丙烯酸羟乙酯(HEA)进行原位聚合制备纳米SiO2/聚氨酯丙烯酸酯预聚物。将该预聚物应用于光固化涂料,并对涂料的光敏性能、黏度及其固化膜的耐热性能、硬度和耐磨性能进行了研究。结果表明:纳米SiO2在紫外光固化涂料中团聚现象少,分散性能好。采用纳米SiO2/聚氨酯丙烯酸酯预聚物,所制涂料固化膜的初始热分解温度提高,硬度和耐磨性能均有显著改善,但涂料的透明性和光固化速率降低,黏度增大。     

丙烯酸酯类聚氨酯/SiO2纳米复合材料制备及性能研究

用原位聚合法制备丙烯酸酯类聚氨酯/SiO2纳米复合材料,通过透射电子显微镜研究了纳米SiO2在基体中的分散情况,并对材料的力学性能和光学性能进行了研究。结果表明,纳米SiO2在基体中分散很好;当纳米SiO2的质量分数为1.5%时,复合材料的综合力学性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度分别为34.20MPa、56.15%和81.52kJ/m2,与纯丙烯酸酯类聚氨酯相比分别提高了52.75%、81.19%和149%;且该复合材料的透光率在80%以上。     

纳米SiO2改性醇溶性蓖麻油-聚氨酯树脂的制备与表征

利用端氨基偶联剂KH-550对纳米SiO2进行表面改性,在超声场作用下制备疏水性纳米SiO2粒子,并将其均匀分散到蓖麻油(CO)-聚氨酯溶液,通过红外光谱(IR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等测试方法,探讨醇溶性聚氨酯的热稳定性、铅笔硬度和胶膜力学性能等。红外分析表明,PU大分子和纳米SiO2之间形成化学键,形成了Si—O—Si结构。当蓖麻油添加量为多元醇总质量的10%时,拉伸强度由原来的6.8 MPa增加到16.2 MPa,吸水率降低至原来的1/2。纳米SiO2颗粒掺杂量由0%增加到2%时,PU涂膜的失重速率最高点温度由原来的345℃提高至369℃,热分解温度也有所提高。涂膜热重曲线出现右移。     

聚氨酯非线性光学材料的研究进展

聚氨酯（PU）良好的成膜性、较高的热稳定性以及生色分子的多样性使其在非线性光学（NLO）材料领域独树一帜。综述了近年聚氨酯非线性光学材料的研究进展,并展望了该材料将来的发展方向。     

聚氨酯/SiO_2复合材料的制备及性能研究

采用预聚体法以聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和气相二氧化硅(SiO2)为原料,3,5-二甲硫基甲苯二胺(E-300)为扩链剂制备了聚氨酯/气相二氧化硅(PU/SiO2)复合材料,并利用SEM、电子万能试验机和DSC等手段对复合材料进行了分析与测试。结果表明,气相SiO2粒子在PU基体中分散良好;PU/SiO2复合材料比纯聚氨酯材料具有更优的耐撕裂性能和拉伸性能,耐热性能也提高。当气相SiO2的添加质量分数为3%时,复合材料的综合性能最好;且当扩链系数为0.80时,材料耐撕裂强度提高29.45%,拉伸强度提高33.74%。     

一种纳米银/聚氨酯复合材料的制备及表征

采用物理方法,将纳米银/聚氨酯杂化材料(nmAg@PU)与具有一定强度的普通聚醚型聚氨酯(PEU)混合制备了新型纳米银/聚氨酯复合材料(nmAg/APU/PEU)。通过红外(FT-IR)、紫外(UV-Vis)、热分析(TGA)、透射电镜(TEM)及差热分析(DSC)对材料进行了表征。结果表明,该复合材料纳米银能够稳定存在,并且未发生明显的团聚,同时与具有高强度的PEU相比,该纳米银/聚氨酯复合材料与PEU的微相分离程度差别不大,该材料有望应用于生物医学材料等领域。     

有机非线性光学材料--L-苹果酸脲的晶体生长研究

本文测定了有机非线性光学材料L-苹果酸脲(Urea L-Malic Acid)晶体在温度区间为21．5～46℃,溶剂分别为纯水、甲醇,乙醇中的溶解度和过饱和度,确定生长亚稳区范围,比较了相对过饱和度。讨论了晶体生长缺陷和溶液的稳定性。初步测试表明其具有明显的2次倍频效应。     

凹凸棒石-银纳米复合抗菌材料制备方法和表征

凹凸棒石是具有链层状晶体结构镁铝硅酸盐粘土矿物,呈现直径约30～40nm、长度可达数微米的棒状晶体形态,是产出丰富的天然纳米矿物材料,表现出纳米效应、吸附活性和化学活性,是一种重要的载体材料.本文研究了凹凸棒石-Ag纳米复合抗菌材料制备方法和抗菌效果.高分辨透射电镜(HRTEM)表征结果表明:用丙胺基三乙基硅烷为表面活性剂,醌醇为还原剂,凹凸棒石硝酸银浸溃法制备的复合材料,纳米银颗粒为1～7nm,均匀分布在凹凸棒石表面,复合抗菌材料含银0.52%.抗菌圈实验显示较好的抗菌效果,悬浮液浊度法抗菌实验显示凹凸棒石-Ag纳米复合抗菌剂最低抗菌浓度为0.47g/L.     

TiO_2聚合物基体杂化热释电材料的制备与性能研究

采用sol-gel方法制备了以改性直接大红4B偶氮染料为生色团,以钛酸正丁酯(TBOT)为无机前驱体的有机/无机杂化聚合物热释电材料。利用红外、紫外、差热分析、原子力等表征手段对该杂化材料进行了分析。结果表明,所制备的杂化材料取向稳定性好,且热释电性能在室温下较好,系数高达1.98×10-6C/cm2K。     

硫酸钠/氧化硅复合定形相变材料的溶胶凝胶法制备和表征简

A sodium sulfate （NaeSO4）/silica （SiO2） composite was prepared as a shape-stabilized solid-liquid phase change material by a sol-gel procedure using Na2SiO3 as the silica source. Na2SO4 in the composite acts as a latent heat storage substance for solid-liquid phase change, while SiO2 acts as a support material to provide structural strength and prevent leakage of melted NazSO4. The microstructure and composition of the prepared composite were characterized by the N2 adsorption, transmission electron microscope （TEM）, scanning electron microscope （SEM）, Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） and X-ray diffraction. The results show that the prepared Na2SOJSiO2 composite is a nanostructured hybrid of NazSO4 and SiO2 without new substances produced during the phase change. The macroscopic shape of the NazSO4/SiO2 composite after the melting and freezing cycles does not change and there is no leakage of Na2SO4. Determined by differential scanning calorimeter （DSC） analysis, the values of phase change latent heat of melting and freezing of the prepared NazSO4/SiO2 （50%, by mass） composite are 82.3 kJ.kg i and 83.7 kJ.kg-1, and temperatures of melting and freezing are 886.0 ℃ and 880.6 ℃, respectively. Furthermore, the Na2SOJSiO2 composite maintains good thermal energy storage and release ability even after 100 cycles of melting and freezing. The satisfactory thermal storage performance renders this composite a versatile tool for high-temperature thermal energy storage.     

热塑性聚氨酯／纳米铜复合材料的制备与表征

选择热塑性聚氨酯（PU）为基体材料,用自制纳米铜颗粒代替铜丝或铜管等块体铜,采用机械共混的方法制备了一种全新的宫内节育器（IUD）材料——聚氨酯／纳米铜复合材料,并采用红外光谱（FFIR）分析、X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜分析（SEM）、力学性能测试、热重分析等表征方法对自制纳米铜粉和复合材料的结构及性能进行了表征。结果表明,利用液相还原法成功制备了纳米级铜粉,聚氨酯／纳米铜复合材料的拉伸强度、撕裂强度随着纳米铜含量的增加略有增加,热稳定性随着纳米铜含量的增加稍有降低,为下一步复合材料铜离子的可控释放研究工作提供了很好的基础。     

聚氨酯/MWNTs-OH复合导电材料的制备及气敏响应性能研究

以羟基多壁碳纳米管(MWNTs-OH)作为导电载流子,以水解改性的端羟基聚丁二烯–丙烯腈共聚物(h-HTBN)作为软段,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为硬段,1,4-丁二醇(BDO)作为扩链剂,通过原位聚合方法制备了聚氨酯(PUR)/MWNTs-OH复合导电材料。通过傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对复合导电材料进行了结构表征,并采用分散稳定性实验证明了PUR对MWNTs-OH的包覆效果。将复合导电材料与电极片组装制作成传感元件,测试其对4种不同溶剂(苯、无水乙醚、丙酮和氯仿)的气敏响应性。结果表明,合成的PUR/MWNTs-OH复合导电材料对苯和氯仿等亲油性溶剂具有良好的气敏选择性和重复稳定性,这主要是由于PUR结构中存在微相分离现象,亲油性溶剂能够与软段形成非晶微区相互作用,破坏了MWNTs-OH导电粒子形成的路径,导致电阻升高,引起气敏响应。     

压电陶瓷/聚氨酯智能阻尼复合材料的制备与表征

以热塑性聚氨酯弹性体为基材,压电陶瓷粉和导电石墨为功能相,制备了压电陶瓷/聚氨酯智能阻尼复合材料,并对其结构性能进行表征分析。结果表明,压电陶瓷粉添加质量份为20和40时,能得到具有较好分散性的压电陶瓷/聚氨酯智能阻尼复合材料;当压电陶瓷粉添加质量份为40时,tgδ峰值达到最大,说明制得的复合材料具有良好的阻尼性能;相对介电常数随着压电陶瓷粉添加量的增加而增加,当压电陶瓷粉质量份为40时,相对介电常数为15.06。热性能测定结果表明,加入压电陶瓷粉后,复合材料的软化点明显提高。     

聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备与表征

采用预聚体法制备了聚氨酯/碳纳米管(PU/CNTs)复合材料,考察了该复合材料中CNTs含量对复合材料电性能、力学性能和热性能的影响及复合材料的微观结构。结果表明,碳纳米管在聚氨酯体系中能够较好地分散;扩链/交联剂对PU/CNTs复合材料的导电性能影响较大,TMP比MOCA交联的PU/CNTs复合材料导电性能好;用TMP作交联剂制备的PU/CNTs复合材料的力学性能明显低于以MOCA为扩链剂的PU/CNTs复合材料的力学性能;随着CNTs的加入,PU/CNTs复合材料储能模量和耗能模量明显增加,复合材料的阻尼性能大幅度提高。