一种大分子改性剂对纳米SiO2的改性及其在PU中的应用

采用自制的大分子表面改性剂(MAA)m-(BA)n-NCO对纳米SiO2进行表面改性,对改性前后的纳米SiO2进行FTIR、TGA、粒径分析表征.结果表明,大分子改性剂和纳米SiO2的表面发生化学键合,有效地阻止了纳米SiO2的团聚.用改性后的纳米SiO2制备了纳米SiO2/聚氨酯(PU)复合材料,SEM观察到纳米SiO2颗粒在PU中分散良好,XRD检测表明纳米SiO2阻碍了PU分子硬链段有序排列.力学性能检测显示纳米复合材料的力学性能有明显提高,当SiO2的用量为3％时,复合材料的断裂伸长率和拉伸强度均达到最大值,分别为458％和80.4 MPa.     

聚氨酯弹性体/纳米二氧化硅协同改性聚氯乙烯及其力学性能

用聚氨酯(PU)弹性体/纳米SiO2复合材料协同改性聚氯乙烯(PVC),用反应挤出一步法成型工艺制备了PU弹性体/纳米SiO2/PVC复合材料,对挤出速率和温度进行了考察,并对复合材料力学性能的影响因素进行了研究。结果表明,制备该复合材料的最佳工艺条件是螺杆转速为40～50r/min、挤出机均化段温度为180～190℃;用分散于液化二异氰酸酯中的纳米SiO2制备的复合材料的性能优于用分散于聚醚二元醇中的纳米SiO2;PU弹性体和纳米SiO2能协同增韧PVC,两者质量比为5/1时增韧改性的效果最佳。当PU弹性体/纳米SiO2/PVC(质量比)为5/1/20时,复合材料的综合力学性能最优,冲击强度达到45.6kJ/m2,拉伸强度为50.3MPa。     

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。     

聚氨酯／二氧化硅复合材料研究进展

综述了二氧化硅的表面改性方法和聚氨酯/二氧化硅(PU/SiO2)复合材料的主要制备方法,讨论了不同粒径、不同形态的SiO2以及表面改性方法对PU/SiO2复合材料性能的影响,介绍了PU/SiO2复合材料的应用,并展望了其发展前景.     

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。     

光固化纳米二氧化硅/环氧丙烯酸酯杂化涂料的制备与表征

通过在纳米SiO2粒子表面锚固热引发剂,然后在活性稀释单体中对纳米SiO2进行原位接枝聚合改性.将改性纳米SiO2和活性稀释单体的混合物直接与其他原料共混,制备了光固化纳米SiO2/环氧丙烯酸酯(EA)杂化涂料.采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)和涂膜性能试验等对杂化涂料的结构与性能进行了研究.结果表明,聚合物链段通过化学键接枝到了纳米SiO2粒子表面;改性后的纳米SiO2在杂化膜中分散良好;在引入改性纳米SiO2后,涂膜的耐热性、抗冲击性、硬度、附着力等性能得到显著改善.     

纳米SiO_2改性聚氨酯胶粘剂的制备及性能研究

采用预聚体一步法制备了单组分湿固化nano-SiO2(纳米SiO2)改性PU(聚氨酯)胶粘剂,并利用红外光谱(FT-IR)法、热失重分析(TGA)法、差示扫描量热(DSC)法和扫描电镜(SEM)等对nano-SiO2改性PU胶粘剂的性能进行了分析和探讨。结果表明:纳米粒子的存在使PU的氢键结构发生了变化;随着nano-SiO2含量的不断增加,改性PU胶粘剂的初始粘接强度和最终粘接强度均呈先升后降态势,并且在w(nano-SiO2)=1.2%(相对于PU预聚体质量而言)时相对最大,而且分别比纯PU胶粘剂增加了117%和108%;同时,与纯PU胶粘剂相比,用1.2%nano-SiO2制备的PU胶粘剂,其熔融温度和分解温度分别提高了2.67℃和2.92℃;当w(nano-SiO2)≤1.2%时,nano-SiO2在PU胶粘剂基体中的分散性相对较好。     

纳米SiO_2改性不饱和聚酯树脂的研究进展

综述了国内纳米SiO2改性不饱和聚酯树脂(UPR)研究的最新进展,重点介绍了纳米SiO2用量、粒子尺寸、表面改性处理等因素对纳米SiO2/UPR复合材料性能的影响及纳米粒子增韧增强的机理,指出了纳米SiO2改性UPR存在的问题和可能的发展方向。     

Nano-SiO_2/PU胶黏剂的制备及性能研究

文章采用硅烷偶联剂(KH550、KH560和KH570)改性纳米SiO2,并利用超声设备将其分散在聚醚二醇中,再加入TDI进行预聚反应,得到-NCO封端的预聚体。利用二乙烯三胺扩链得到A组分,加入固化剂B组分,制得醇溶型纳米SiO2/PU胶黏剂。并对改性后的胶黏剂进行了微观结构分析和性能测试。测试结果表明:经偶联剂改性后的纳米SiO2能够与聚氨酯达到很好的纳米尺度的复合,且掺杂SiO2后的聚氨酯胶黏剂剪切强度和耐水性进一步提高。     

硅烷偶联剂改性阳离子水性聚氨酯的研究

以硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)为封端剂对阳离子型水性聚氨酯进行杂化改性,并以KH550和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为原料合成新型偶联剂D,对聚氨酯进行复合改性,分别合成了纳米SiO2/PU杂化材料和纳米SiO2/PU复合材料.通过FT-IR、粒径分析、AFM对样品的结构进行表征,并对样品的力学性能和耐水性、耐溶剂性进行测试.结果表明:两种体系均生成了二氧化硅相,二氧化硅相在杂化体系中的分散性好于其在复合体系中的分散性.对提高产品性能而言,化学封端改性比物理共混改性更有效.     

聚氨酯弹性体／纳米二氧化硅改性聚氯乙烯材料的研制

在考察了聚氨酯弹性体/纳米二氧化硅/聚氯乙烯（PU/nano-SiO2/PVC）反应挤出工艺的基础上,采用反应挤出一步法制备了PU弹性体/nano-SiO2改性的PVC材料,并对其力学性能进行了实验研究。结果表明,PU/nano-SiO2的质量比为5∶1时,增韧改性效果最佳,PU弹性体和nano-SiO2能协同增韧PVC,且nano-SiO2具有补强作用,当PU/nano-SiO2/PVC质量比为5∶1∶20时,改性材料的综合性能最优,此时样品材料的冲击强度达到45.6kJ/m2,拉伸强度为50.3MPa。     

纳米SiO2/聚氨酯-含氟丙烯酸酯杂化乳液的合成与表征

采用种子乳液聚合法,以聚氨酯（PU）乳液为种子（在聚合过程中为壳相）,甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（KH-570）改性的纳米SiO₂组成的混合物为核相,合成了具有核壳结构的纳米SiO₂/聚氨酯-含氟丙烯酸酯（SiO₂/FPUA）复合乳液。考察了纳米SiO₂和DFMA用量对乳液聚合过程及乳胶膜性能的影响。通过傅里叶红外光谱（FT-IR）、接触角（CA）、透射电子显微镜（TEM）、热重（TG）、差示扫描量热仪（DSC）和力学性能测试（MPT）等表征乳液的结构形态、乳胶膜的表面性能和综合性能。结果表明：乳胶粒子呈现“反相核壳”结构,以聚丙烯酸酯（PA）相为核,PU相为壳;由于纳米SiO₂和DFMA的协同作用,涂膜的疏水性和综合性能得到了较大的提高。     

纳米SiO_2改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以硅烷偶联剂(KH-550)作为纳米二氧化硅(nano-SiO2)的表面处理剂,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(N-220)、二羟甲基丙酸(DMPA)和nano-SiO2等为主要原料,制备nano-SiO2改性WPU(水性聚氨酯)乳液。着重探讨了DMPA的加料方式、DMPA和nano-SiO2用量等对WPU乳液稳定性、粒径分布、耐水性和力学性能等影响。结果表明:采用先加入DMPA后扩链的加料方式,可制得外观及稳定性均较好的WPU乳液;当w(DMPA)=5%、w(改性nano-SiO2)=2.0%时,WPU乳液及其胶膜的综合性能较好。     

单组分水性纳米SiO2 /PU粘接剂的制备与性能研究

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯、蓖麻油、纳米SiO2等为主要原料,采用原位聚合复合工艺制备了单组分水性纳米SiO2/聚氨酯粘接剂.讨论了多元醇、纳米材料及其加入方式对所制备产品性能的影响,并通过扫描电镜、DMA动态仪、DSC差热扫描量热仪进行了分析.结果表明,以蓖麻油和聚酯为多元醇组分采用原位聚合复合方法所制备的单组分水性纳米SiO2/聚氨酯粘接剂的粘接强度最好;纳米SiO2的加入,破坏了聚氨酯硬段的结晶,消除了各向异性,同时提高了其模量,降低了内耗因子,但对材料的热分解性能影响不大.     

纳米SiO_2改性苯丙乳液乳胶漆的研究

通过硅烷偶联剂改性纳米SiO2与丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸3种单体共聚,合成纳米SiO2/苯丙乳液,以其作为主要成膜物制得了乳胶漆。测试了纳米SiO2粒子改性后的微观结构,讨论纳米SiO2含量对乳胶漆的耐老化性、耐洗刷性、耐水性等的影响。     

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。     

KH-550改性纳米SiO2对环氧胶黏剂性能的影响

制备了氨基硅烷偶联剂（KH-550）表面接枝改性纳米SiO2粒子,利用正交实验,讨论了改性剂用量、改性温度以及改性时间对活化指数的影响。并将KH-550硅烷偶联剂包覆纳米SiO2作为填料,以环氧树脂E-44为基体,制备环氧树脂胶黏剂,通过对胶黏剂进行剪切强度,扫描电镜和阻抗测试,研究了改性纳米SiO2对环氧胶黏剂粘结性能以及耐蚀性能的影响。结果表明：改性纳米SiO2填充的环氧胶黏剂的剪切强度得到提高,最大增幅达到2MPa,耐蚀性能也得到提高。     

新型含Si环氧丙烯酸酯纳米涂层的制备及性能

为了制备耐热、阻燃性能优异的新型含Si环氧丙烯酸酯(EA)纳米涂层,以KH-570改性纳米SiO2和有机硅改性EA作紫外固化(UV)组分,并在配方中加入纳米Mg(OH)2,制备了系列UV固化新型含Si EA纳米涂层。通过红外光谱仪、紫外可见光谱仪、SEM、氧指数仪、热重分析仪等研究了UV固化体系涂膜耐热、阻燃及光学性能。结果表明:在有机硅改性EA中添加KH-570改性纳米SiO2,可以提高纳米涂层热稳定性和阻燃性,同时使其保持优良透明性;当改性纳米SiO2含量达5%时,涂膜耐热、阻燃性能均最佳;同时在体系中加入纳米Mg(OH)2,可进一步改善体系的阻燃效果。     

纳米SiO2改性EPDM/PP热塑性弹性体(TPE)性能研究

试验研究了纳米SiO2改性三元乙丙橡胶／聚丙烯(EPDM／PP)热塑性弹性体(TPE)的性能。结果显示：纳米SiO2对EPDM／PP热塑性弹性体的拉仲强度、扯断伸长率、耐磨性、抗老化性能以及热变形温度等性能指标均有不同程序的影响。所得结论可为有关工程应用提供理论指导。