制备方法对聚氨酯/碳纳米管复合材料性能的影响

对碳纳米管(CNTs)进行酸改性,采用溶液共混法和原位聚合法制备了聚氨酯(PU)/CNTs复合材料,考察了CNTs对复合材料力学性能、热稳定性能和弹性回复率的影响.结果表明,与PU相比,用该2种方法制备的PU/CNTs复合材料的力学性能和热稳定性能都有所提高,但用原位聚合法提高的程度较大,而制备方法对复合材料的弹性回复性影响不大.     

PU/CNTs复合材料的制备及其在室内设计中的应用

分别采用物理共混法和化学偶联法原位制备了聚氨酯(PU)/碳纳米管(CNTs)复合材料,并研究了其力学性能和抗静电性能。结果表明:采用化学偶联法制备的PU/CNTs复合材料中的CNTs分布更均匀,且复合材料的力学性能更优异;随CNTs含量增加,PU/CNTs复合材料的断裂伸长率逐渐增大,而拉伸强度和冲击强度先增加后降低;当w(CNTs)为0.4%时,复合材料的拉伸强度最高,w(CNTs)为0.6%时,其冲击强度最高;随CNTs含量增加,PU/CNTs复合材料的抗静电性能得到改善,保温性能无明显降低,是较为理想的室内设计材料。     

PTMG／MDI体系聚氨酯弹性体的力学性能研究

以4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四氢呋喃均聚醚（PTMG）为原料合成聚氨酯（PU）预聚体,再分别与BDO、MOCA、HQEE扩链剂及混合扩链剂制备Pu弹性体。讨论了预聚体NCO基含量、聚醚软段相对分子质量、三羟甲基丙烷（TMP）小分子醇含量及扩链剂类型对PU弹性体力学性能的影响。结果表明,提高预聚体NCO基含量可使PU弹性体的硬度、撕裂强度和300％模量明显提高;当预聚体NCO基含量基本相同时,软段Mn=2000比Mn=1000的PU冲击弹性高;混合扩链剂中的TMP质量分数超过30％时,弹性体的力学性能明显下降;BDO—PU的拉伸强度比HQEE-PU的强度高出70％以上,撕裂强度比HQEE—PU低了40％以上,硬度比MOCA-PU小。     

筛分方式对PU/4A分子筛复合材料性能的影响

以聚己二酸乙二醇酯(PEA)、2,4甲-苯二异氰酸酯(TD I-100)、扩链剂(MOCA)、4A分子筛为原料,采用预聚法制备了聚氨酯(PU)/4A分子筛复合材料。考察了不同筛分方式处理的分子筛对PU/4A分子筛复合材料力学性能、耐溶剂性能的影响,并以DSC分析了分子筛对PU/4A复合材料的硬链段结晶形态及耐热性能。结果表明,PU/4A复合材料的力学性能与分子筛的前处理密切相关,用400目分析筛处理的效果优于用200目分析筛处理的分子筛,且当其质量分数为5%时,所制备的PU/4A-400复合材料的综合力学性能最好,耐溶剂性能大幅度提高,与纯聚氨酯相比,增重率降低55%~60%。DSC分析结果显示,复合材料中的脲基键的断裂温度明显提高。     

不同扩链剂对浇注型聚氨酯弹性体的影响

以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚四亚甲基二醇(PTMG)为原料合成聚氨酯(PU)预聚体,分别用3,3′–二氯–4,4′–二氨基二苯甲烷(MOCA)和二乙基甲苯二胺(DETDA)为扩链剂制备了一系列聚氨酯弹性体(PUE),研究了扩链系数、掺杂BDO(1,4–丁二醇)以及MOCA与DETDA混用对PUE性能的影响。结果表明:随扩链系数的增加,MOCA–PU和DETDA–PU的强度和模量先增加后减小,断裂伸长率先减小后增大;随BDO用量的增加,MOCA–PU和DETDA–PU的硬度、强度和模量呈下降趋势,断裂伸长率和凝胶时间呈上升趋势;使用混合扩链剂时,提高扩链剂中MOCA含量,DETDA–PU的硬度、拉伸强度和撕裂强度呈下降趋势,断裂伸长率和凝胶时间呈上升趋势。     

碳纳米管/聚氨酯功能复合材料的制备与应用

介绍了碳纳米管的处理、碳纳米管/聚氨酯复合材料的制备方法：碳纳米管的处理方法有表面处理改性和局部活化改性2种; 碳纳米管/聚氨酯复合材料的制备方法有物理共混法和原位聚合法。结合碳纳米管和聚氨酯的特性,综述了碳纳米管/聚氨酯复合材料在力学性能的增强、电子材料、智能材料、生物医学材料和节能材料等方面的应用,并对CNTs/PU复合材料未来的研究工作提出了几点意见。     

耐热聚氨酯胶辊的研制

采用3,3’－二氯－4,4’－二氨基二苯甲烷（MOCA）和含有异氰脲酸酯环的三元醇（简称E）作为混合扩链交联剂,并添加无机耐热填料石英粉及石墨粉,制备了一种具有较好耐热性的聚氨酯（PU）弹性体。考察了MOCA／E摩尔比及填料添加量等对PU弹性体物理性能及热空气老化性能的影响。经改进后的PU胶辊与MOCA扩链的PU胶辊相比,使用寿命延长了1倍。     

聚氨酯/碳纳米管复合材料在涂料中的研究进展

聚氨酯/碳纳米管(PU/CNTs)复合材料由于综合了聚氨酯材料和碳纳米管的双重优点,成为新型功能材料,具有广泛的应用前景。简要介绍了聚氨酯/碳纳米管复合材料的3种制备方法,同时介绍了其在水性涂料、紫外光固化涂料、风电涂料、导电涂料和船舶涂料等领域的应用。     

多交联体系PU/分子筛复合材料的制备及表征

以聚酯多元醇(PEA)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和13X分子筛为原料,采用预聚法制备PU/13X分子筛预聚体,再将预聚体分成两部分,分别与不同比例的扩链剂(MOCA)混合反应,然后将两种体系混合后浇铸成型,制备出多交联体系PU/13X分子筛复合材料.对其力学性能、耐溶剂性能进行了测试并与聚氨酯材料的性能进行了比较.结果表明,多交联体系PU/13X复合材料的耐撕裂性能明显提高,拉伸性能稍有下降;通过DMA、DSC测定,表明多交联体系PU/13X复合材料的玻璃化转变温度降低,微相分离更好,阻尼性能下降;分子筛可以改善多交联体系PU/13X复合材料的耐溶剂性能.     

E-300与MOCA扩链聚氨酯弹性体的力学性能比较

以聚酯(PEA、PEPA、PCL)或聚醚(PTMG、PPG、PO/PT)和TDI为原料合成聚氨酯(PU)预聚体,分别用MOCA和E-300作扩链剂制备聚氨酯弹性体。比较了这2种扩链剂对PU弹性体力学性能的影响。实验结果表明:MOCA-PU的硬度、模量和强度均大于E-300-PU,E-300-PU的扯断伸长率略高于MOCA-PU。在相同硬度下的聚醚型PU弹性体,E-300-PU比MOCA-PU的撕裂强度高。     

聚氨酯／碳纳米管复合材料的研究进展

近年来,利用碳纳米管制备聚氨酯复合材料引起人们的高度重视。本文对聚氨酯/碳纳米管复合材料的研究进展状况进行综述。概述了聚氨酯和碳纳米管的性质以及碳纳米管的改性处理方法;介绍了聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备方法,包括物理共混法和原位聚合法;讨论了碳纳米管对复合材料力学性能、电学性能、光学性能以及其他性能的影响。结果表明,碳纳米管的加入使得复合材料在上述性能方面都有不同程度的改善。最后探讨了该研究领域存在的问题及今后可能的发展方向。     

有机刚性微球/聚氨酯复合材料的制备和表征

采用乳液聚合的方法合成了表面富含羧基的核壳结构有机刚性微球,再以有机刚性微球、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、3,3-二氯-4,4-二氨基二苯甲烷(MOCA)为原料,采用预聚法制备出新型有机刚性微球/聚氨酯复合材料,对它们的结构进行了表征,考察了有机刚性微球的加入量对复合材料性能的影响。结果表明,与普通聚氨酯相比,当有机刚性微球质量分数为1%~3%、扩链系数为0.90~0.95时,有机刚性微球/聚氨酯复合材料具有较好的力学性能,但耐化学溶剂性能有所下降。     

Influence of dispersion states of carbon nanotubes on physical properties of epoxy nanocomposites

Effects of different dispersion states of carbon nanotubes (CNTs) on rheological, mechanical, electrical, and thermal properties of the epoxy nanocomposites were studied. The dispersion states were altered depending upon whether a solvent was employed or not. To characterize dispersion of the CNTs, field emission scanning electron microscope (FESEM) and transmission electron microscopy (TEM) were used. It was found that the nanocomposites containing poorly dispersed CNTs exhibited higher storage modulus, loss modulus, and complex viscosity than ones with well dispersed CNTs. It means that the poorly dispersed CNTs/epoxy composites have, from a rheological point of view, a more solid-like behavior. Tensile strength and elongation at break of the nanocomposites with different dispersion of CNTs were measured. Both of the well and the poorly dispersed CNTs composites showed a percolation threshold of electrical conductivity at less than 0.5 wt.% CNTs loading and the former had higher electrical and thermal conductivities than the latter. Effects of the CNTs content on the physical properties were also examined experimentally. As loading of the CNTs increased, improved results were obtained. From the morphological observation by FESEM and TEM, it was found that when the solvent was not used in the CNTs dispersion process, aggregates of pristine CNTs remained in the nanocomposites.     

聚己内酯—共聚醚制备聚氨酯弹性体的研究

以聚己内酯、四氢呋喃－环氧丙烷共聚醚、甲基二异氰酸酯、ＭＯＣＡ等为原料,制备了浇注型聚氨酯弹性体了聚己内酯与共聚醚的比例、ＮＣＯ质量分数、增塑剂与ＭＯＣＡ用量比例对弹性体力学性能的影响。以最佳工艺条件制得的弹性体,其性能为：邵尔Ａ型硬度为５７￣５８,３００％模量３．８￣３．９ＭＰａ,拉伸强度１８．５￣１９．５ＭＰａ,扯断工率４５０￣４６０％,撕裂强度２８￣３０ｋＮ／ｍ。     

ABS/碳纳米管纳米复合材料的研究进展

综述了近年来丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)/碳纳米管(CNTs)纳米复合材料的研究进展,介绍了该材料的不同制备方法和所得复合材料的力学、导电、雷达波吸收、热解及阻燃性能。研究发现,添加少量的CNTs可以大幅提高ABS的弹性模量、拉伸强度及模量等力学性能;降低材料的电阻率,达到永久抗静电型ABS要求;并可使材料具有雷达波吸收性能;同时还能显著改善ABS的阻燃性能。还分析了不同CNTs种类、添加量及预处理方法对ABS/ CNTs纳米复合材料上述性能的影响,并对相关机理进行了分析讨论。     

Structure and properties of aeronautical composites using carbon nanotubes/epoxy dispersion as nanocomposite matrix

The structure and properties of hybrid multiscale composites containing carbon nanotubes (CNTs) was reported. CNTs were dispersed in epoxy by using high energy ultrasonication, followed by the fabrication of CNT hybrid composites via resin transfer molding (RTM) processing. The processability of CNTs/epoxy systems was explored by a capillary experiment. The dependences of mechanical and electrical properties of the hybrid composites on CNT content were investigated. Microscopic observation confirms the formation of CNTs percolation network. The different roles of CNT networks in mechanical reinforcement and electrical amelioration were analyzed. One explanation based on the dispersion and distribution of CNTs is proposed. It is found that the variations of the hybrid composites with respect to mechanical and electrical properties are attributed to the hierarchical structure in the hybrid composites. As far as the hybrid multiscale composites produced via RTM process is concerned, the formation of CNT percolation network, subjected to dynamic impregnation, is hindered by the presence of continuous fibrous reinforcement. The hierarchical structure influenced by several competing factors reveals great potential in being able to tailor the structural and functional performance of the CNT hybrid composites. The effects of CNTs on the dimensional stability of polymer based composites are also assessed. POLYM. COMPOS., 34:1690–1697, 2013. © 2013 Society of Plastics Engineers     

聚氨酯/凹凸棒土纳米复合材料的热稳定性研究

采用四氢呋喃均聚醚(PTMG)、2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)为原料,将不同用量的凹凸棒土通过原位聚合法制备了聚氨酯(PU)/凹凸棒土(AT)纳米复合材料。采用FT-IR、TG、拉伸试验对聚氨酯/凹凸棒土纳米复合材料进行表征和测试。结果表明,复合材料的热稳定性、力学性能得到提高。将纯PU和AT质量分数为2%的复合材料分别置于100℃烘箱中,老化72 h进行拉伸测试后发现,复合材料的耐热空气老化性能得到提高。