光固化水性聚氨酯/二氧化硅纳米复合膜的微结构与膜性能

在光固化水性聚氨酯乳液合成中原位引入纳米二氧化硅水溶胶制备复合乳液及复合膜,研究了二氧化硅粒径、表面化学特性对复合膜微观结构和性能的影响。透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)分析表明,表面有机改性二氧化硅很好分散在聚氨酯基体中,而酸性、碱性硅溶胶在聚氨酯基体中发生不同程度团聚和粘连,且不同粒径、表面化学特性的二氧化硅对纳米复合涂层表面形貌有较大影响;动态力学性能(DMA)分析表明,不同纳米二氧化硅引入对聚氨酯软硬段相分离产生较大影响,可不同程度提高复合膜的储能模量。     

PEGMA改性的光固化水性聚氨酯/二氧化硅纳米复合体系

采用水溶性大分子单体(PEGMA)改性纳米二氧化硅水溶胶(R301-PEGMA),并通过反相乳液法制备光固化水性聚氨酯纳米复合乳液。R301-PEGMA的引入使得复合乳液的粒径和黏度明显增大,透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对复合膜微观结构的分析表明,改性纳米二氧化硅均匀分散在聚氨酯基体和涂层表面,动态力学分析表明,改性纳米二氧化硅可显著提高复合膜储存模量,并且tanδ峰出现明显宽化现象,说明R301-PEGMA与聚氨酯之间存在很强的相互作用。     

纳米SiO2对聚氨酯清漆性能的影响

通过表面改性技术获得疏水性的纳米二氧化硅粒子,粒径约50nm.在机械搅拌和超声场的共同作用下,将纳米二氧化硅分散到聚氨酯清漆中,制得纳米二氧化硅复合涂料.失重法腐蚀实验、阳极极化曲线和交流阻抗测试结果表明,加入纳米二氧化硅后,聚氨酯清漆的耐蚀性能提高.同时改性后的聚氨酯清漆漆膜的附着力增加,抗老化性能提高.     

光固化水性聚氨酯/SiO_2纳米复合乳液的合成和膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、2,2-双羟甲基丙酸、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)为主要原料,通过丙酮法合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体,三乙胺中和后原位引入纳米二氧化硅水溶胶制备光固化水性聚氨酯/二氧化硅纳米复合乳液(WPU/SiO2)。研究了纳米二氧化硅对复合乳液粒径、黏度以及复合膜微观结构和力学性能的影响。经X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对复合膜微观结构分析表明,纳米二氧化硅与聚氨酯之间存在很好的相互作用,纳米二氧化硅均匀分散在聚氨酯基体中。动态力学分析表明纳米二氧化硅可提高复合膜的储能模量。     

聚氨酯胶粘剂热稳定性研究进展

聚氨酯胶粘剂具有化学粘合力强、耐超低温、耐磨、耐溶剂等优点,在航天、建筑、电子工业等领域应用广泛。但是聚氨酯胶粘剂存在热稳定性差的缺陷,通过改性方法可以提高其热稳定性。围绕交联改性(与丙烯酸酯类单体、环氧类树脂及异氰酸酯三聚体共聚)、引入耐热基团(引入苯环、硅氧键、酰亚胺及碳硼烷)、与无机纳米材料(纳米二氧化硅、纳米黏土及纳米碳材料)复合这3种改性方法,综述了近年来国内外聚氨酯胶粘剂热稳定性的研究进展,并对提高聚氨酯胶粘剂热稳定性的研究方向进行了展望。     

基于点击化学反应高分散纳米二氧化硅改性聚氨酯的制备与性能

将4,4′-二羟甲基-1,4-庚二炔作为扩链剂制备了侧链含有端炔基的聚氨酯(PU),然后基于铜催化的1,3-偶极环加成点击化学反应,将含有高接枝密度3-叠氮基丙基三乙氧基硅烷的纳米二氧化硅和炔基功能化PU反应,制备了高分散纳米二氧化硅改性PU复合材料。对PU纳米复合材料的断面形貌、热稳定性和耐溶剂性进行了表征。研究结果表明,基于点击反应制备的纳米二氧化硅改性PU中的纳米粒子分散良好,热稳定性和耐溶剂性显著增强。随着纳米二氧化硅含量的增加,PU复合膜的耐溶剂性和热稳定性逐渐增强;与纯PU相比,纳米二氧化硅质量分数为3%时,PU膜的最大分解速度下的温度提高了12℃,甲苯吸附率降低了586%。     

光固化聚氨酯丙烯酸酯/SiO_2杂化涂层的制备及性能

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)分别与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应制备聚氨酯预聚体,再以预聚体对纳米SiO2进行表面接枝改性,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。场发射扫描电子显微镜和差示扫描量热法研究表明,与未改性的纳米SiO2相比,以聚氨酯分子链改性的纳米SiO2可显著提高与PUA树脂相容性及杂化涂层的热稳定性能。以摆杆阻尼试验仪及漆膜冲击器研究了杂化涂层的力学性能,研究表明通过调整预聚体的分子链结构可在提高杂化涂层硬度的同时,不损失涂层的冲击性能。     

丙烯酸酯接枝改性聚氨酯乳液的结构与性能

采用原位接枝聚合方法制备丙烯酸酯接枝改性聚氨酯乳液 ,通过电镜、差示扫描量热 (DSC)、热重分析 (TG)、耐水、耐溶剂性测定等研究了接枝改性聚氨酯乳液的结构与性能 ,证实丙烯酸酯在聚氨酯分子链上接枝。接枝共聚物的热稳定性、耐水耐溶剂性优于商品聚氨酯     

纳米材料改性聚氨酯的研究进展

简述了纳米材料改性聚氨酯的研究进展,重点介绍了纳米SiO2、纳米CaCO3和纳米蒙脱土对聚氨酯改性的研究现状.并简要介绍了新型纳米材料多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)改性聚氨酯的研究状况,指出了聚氨酯/纳米复合材料的研究方向.     

碳纳米管／聚氨酯纳米复合材料的制备及性能

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合方法在碳纳米管表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯嵌段共聚物MWNT-P(MMA-b-St),对碳纳米管进行改性。采用直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料。通过红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)对嵌段共聚物的结构进行了表征。碳纳米管加入对乳液成膜性影响不大。热失重分析(TGA)和力学性能测试结果表明,当改性后的碳纳米管含量为聚氨酯固体份的0.75%时,复合材料的热稳定性、拉伸强度和断裂伸长率均较聚氨酯有所提高。     

聚氨酯改性海藻酸钠薄膜的制备及表征

海藻酸钠(SA)是一种优良的可降解生物质成膜材料,为了改善SA薄膜亲水性强、薄膜硬脆的缺点,采用两步法,在碱性条件下将环氧封端聚氨酯接枝到SA上,制备了一种改性SA薄膜。傅里叶红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析结果证明了该接枝反应的发生,X射线衍射(XRD)分析结果表明聚氨酯的引入使SA分子的晶型结构发生改变。扫描电镜(SEM)分析结果表明,聚氨酯的引入破坏了SA的分子间作用力。热重(TG)分析结果表明,聚氨酯的引入提高了SA在低温区的热稳定性,降低了其在高温区的热稳定性。水接触角、水蒸汽透过率和力学性能分析表明,当改性剂聚氨酯的加入量从0%到50%变化时,薄膜的水接触角从55.0°提高到77.1°,水蒸汽透过率从2450.28g/(m2·24h)下降到1078.74g/(m2·24h),薄膜的拉伸强度从82.44MPa下降到12.51MPa,断裂伸长率从6.87%增大到41.82%。当改性剂的加入量为50%～60%时,改性SA的接枝率可达18.01%。     

聚氨酯人工血管的研究进展

聚氨酯由于其优良的机械性能和生物相容性而广泛应用于生物医用材料,如制作人工器官、药物释放载体及人工血管等.但是当它作为体内移植材料使用时会引起机体的炎症反应,并且与血液接触时还会引起持续的凝血和内膜增生.因此,要想将聚氨酯应用于人工血管,就要进一步提高它的生物相容性、血液相容性和细胞相容性等.目前主要是通过对聚氨酯进行本体改性、表面接枝聚合改性、等离子体处理聚氨酯表面、涂覆生物分子及结构设计等方法来提高其在体内使用时的性能.     

聚氨酯/沸石杂化材料的制备及性能

首次提出聚氨酯／沸石型有机-无机杂化的新模式，并选用表面富合活泼羟基且合有微孔直径大于0．7nm的沸石分子筛，制备出聚氨酯／沸石分子筛新型杂化材料。结果表明，其性能远优于纯聚氨酯的性能，与聚氨酯／有机蒙脱土纳米复合材料的力学性能和耐热性能相近，但耐溶剂性能和回弹性能优于前者。XRD分析表明分子筛在杂化材料中保持原状，FT—IR证实TDI能够与沸石分子筛表面的硅羟基进行接枝反应。     

聚氨酯材料表面微波辅助接枝聚乙二醇的研究

采用微波辐照辅助技术在聚氨酯膜的表面接枝聚乙二醇,并与传统加热反应接枝聚乙二醇的方法进行对比。结果表明,微波辅助反应能明显加快聚氨酯表面接枝PEG的速度,其接枝效果受微波功率、反应时间以及投料比的影响。在实验条件下,微波功率为100W,反应物的质量分数为5%,反应时间为10min时,微波辅助表面接枝反应效果以及效益最好。SEM和AFM表面分析表明,与传统加热反应方法相比,微波辅助反应对膜表面的破坏程度更小,膜表面更加光滑平整。水接触角的结果也表明,微波辅助反应接枝PEG所得膜表面具有良好的亲水性能。     

二氧化硅的有机改性及其在聚氨酯丙烯酸酯涂料中的应用

通过有机改性,在二氧化硅(SiO_2)表面引入活性双键,成功地将表面有机功能化的二氧化硅(FSiO_2)引入UV光固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体中。利用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、光电子能谱表征仪(XPS)、热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)及旋转流变仪等仪器对FSiO_2及固化后的PUA/FSiO_2复合材料进行表征和测试,并研究FSiO_2在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的分散性。结果表明:SiO_2表面成功接上有机链段,接枝率高达10.1%;有机改性后的FSiO_2在DMF中的分散性能相比于SiO_2得到了较大的提升;FSiO_2在一定程度上提高了PUA涂料的耐热性、凝胶率和水接触角,同时有助于提高涂料铅笔硬度。     

纳米SiO2改性水性聚氨酯的研究进展

综述了近年来纳米二氧化硅/水性聚氨酯复合材料的研究进展.重点介绍了纳米二氧化硅/水性聚氨酯复合材料的制备方法,展望了此类复合材料的发展趋势及应用前景.     

水性聚氨酯纳米复合材料的研究进展

针对纳米改性剂在水性聚氨酯改性方面的应用,介绍了不同的水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法,总结了近年来在水性聚氨酯纳米改性方面所取得的成就,探讨了纳米改性剂在提高水性聚氨酯的耐水性、热稳定性和力学性能方面的突出作用,并展望了今后水性聚氨酯纳米复合材料的发展方向。     

聚氨酯表面性能对其生物相容性的影响

特殊的微相分离结构,赋予聚氨酯弹性体良好的稳定性、优异的力学性能以及较好的生物相容性,已被广泛应用于生物医学领域.但其生物相容性仍不够理想.由于材料的生物相容性与材料表面的性质密切相关,对材料表面进行改性成为改善相容性的重要方法和途径,其研究受到广泛关注.对聚氨酯进行改性的诸多方法中,在材料表面进行化学接枝生物活性物质以提高生物相容性的方法是目前研究的热点.本文在对聚氨酯进行改性以提高其生物相容性的各种方法和途径进行评述的基础上,对聚氨酯表面结构性能与生物相容性的关系进行讨论,并重点对该研究领域的最新进展进行总结.     

纳米SiO_2的光敏改性及在光固化复合涂层中的应用

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4′-二羟基二苯甲酮(DHBP)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)为原料,合成出主链含有夺氢型光引发剂以及共引发剂胺结构的NCO封端的聚氨酯预聚体,将预聚体接枝到纳米SiO_2表面,得到具有聚氨酯结构的光敏性纳米SiO_2(PU-photo-SiO_2),然后将其添加到聚氨酯丙烯酸酯树脂(PUA)中制备出光固化复合膜。红外光谱证实了PU-photo-SiO_2的成功合成;扫描电镜、热重分析、冲击强度等研究表明,PU-photo-SiO_2与光固化PUA树脂的相容性较好,利于提高光固化膜的热稳定性和力学性能。     

聚氨酯/纳米复合材料的研究进展

本文简述了纳米材料在聚氨酯中的应用,重点介绍纳米CaCO3、纳米SiO2、纳米碳材料及粘土对聚氨酯的改性研究,并指出了聚氨酯/纳米复合材料未来的研究方向.