纳米TiO2增强聚氨酯弹性体的制备及力学性能

以聚四氢呋喃醚二醇,甲苯-2,4-二异氰酸酯,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺为原料,采用预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用纳米TiO2对聚氨酯弹性体进一步增强,通过对纳米TiO2的表面改性及超声波分散处理来促进纳米粒子在基体中更好地分散,研究预聚体合成温度、-NCO的质量分数W_NCO、纳米TiO2含量及超声波分散对复合材料力学性能的影响.结果表明,纳米TiO2对聚氨酯弹性体的力学性能有一定的提高,通过SEM观察纳米TiO2在弹性体中发生团聚或附聚现象.     

纳米TiO_2对HIPS高性能化的改性研究

为使高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)高性能化 ,该文通过对纳米TiO2 表面预处理及选择特定的高分子分散剂和母料法制备工艺制备了HIPS/纳米TiO2 复合材料。测试结果表明 ,在纳米TiO2 含量为 2 %时 ,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度及弹性模量上升至最大值 ,显示出纳米TiO2 对HIPS具有同时增强增韧效果 ,且复合材料的耐热性能、阻燃性能和抗热老化性能都得到提高 ,同时复合材料的流变行为和加工性能与原HIPS相近     

PP/TiO2复合材料的力学性能研究

采用熔融共混法制备了PP/TiO2复合材料,并研究了TiO2的表面处理、含量及粒径对复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度两大主要力学性能的影响.实验结果表明,钛酸酯类偶联剂能很好地改善TiO2粒子与PP基体的界面相容性,从而使复合材料的力学性能提高;经表面处理后的纳米TiO2所填充复合材料的力学性能明显优于普通TiO2（微米级）;而且处理后的纳米TiO2在填充量为4%时对PP的增强增韧效果最佳.     

TDI-PTMG型PU/PMMA/OMMT纳米复合材料的结构及性能研究

将插层纳米复合技术与同步互穿聚合物网络(IPN)技术相结合,制备了聚氨酯(PU)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料.用透射电子显微镜(TEM)和力学性能测试研究了该复合材料和相应的PU/PMMA-IPN和PU材料的结构和力学性能.结果表明.PU/PMMA/OMMT纳米复合材料形成了插层/剥离型结构,其力学性能最优.对材料的制备工艺进行了研究,获得优化制备条件是:PU/PMMA质量比为60/40;OMMT,BPO,EGDMA添加量分别为单体MMA质量的5%,0.8%,2.0%,MOCA系数为0.9.     

纳米TiO2对HIPS高性能化的改性研究

为使高抗冲聚苯乙烯（HIPS）高性能化,该文通过对纳米TiO2表面预处理及选择特定的高分子分散剂和母料法制备工艺制备了HIPS／纳米TiO2复合材料。测试结果表明,在纳米TiO2含量为2％时,复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度及弹性模量上升至最大值,显示出纳米TiO2对HIPS具有同时增强增韧效果,且复合材料的耐热性能、阻燃性能和抗热老化性能都得到提高,同时复合材料的流变行为和加工性能与原HIPS相近。     

纳米TiO2复合涂层的制备及其对LY12铝合金的防护性能影响

为了改善铝合金材料的耐腐蚀性能,研究了以正硅酸乙酯(TEOS)为主要原料,加入一定量的-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550),并引入纳米TiO2进行复合,以冰乙酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在铝合金基体表面形成复合涂层,并利用氟硅烷进行表面修饰。腐蚀电化学测试分析结果表明,纳米TiO2掺杂制备的复合涂层能够明显的提高铝合金基体的防护性能。并考察了纳米TiO2含量对涂层性能的影响,结果表明,在纳米TiO2质量分数为0.04%时制备的涂层性能最佳,相应的试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为5.965×10 9 A/cm2,而同等实验条件下铝合金基体腐蚀电流密度为7.216×10 5 A/cm2,涂层的存在使腐蚀速率降低了4个数量级,说明涂层对铝合金基体具有显著的防护效果,并且利用扫描电镜(SEM)和接触角测试来考察涂层的致密性和憎水性。     

聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯/有机蒙脱土纳米复合材料的结构、形态与力学性能

将插层纳米复合技术与同步互穿聚合物网络（IPN）技术相结合,制备了聚氨酯（PU）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/有机蒙脱土（OMMT）纳米复合材料.用XRD,SEM,TEM等手段并通过力学性能测试研究了该复合材料和相应的PU/PMMA-IPN材料的结构、形态和力学性能.结果表明,PU/PMMA/OMMT纳米复合材料中一部分蒙脱土以8～20nm厚、50～200nm长的片层有序地分布在聚合物基体中,形成了插层/剥离型纳米复合材料,其力学性能显著优于相应的PU/PMMA-IPN材料.OMMT易与PU/PMMA/OM-MT体系中的PU硬段及PMMA分子链形成氢键结合,使得OMMT,PU,PMMA彼此之间的相互作用加强,相容性改善,导致体系的力学性能显著提高.文中还研究了OMMA添加量、PU/PMMA质量比、过氧化二苯甲酰（BPO）添加量、二甲基丙烯酸乙二酯（EGDMA）添加量、1,4丁二醇（BDO）系数等因素对PU/PMMA/OMMT纳米复合材料力学性能的影响,获得PU/PMMA/OMMT纳米复合材料的最佳制备条件为：PU/PMMA质量比为60/40,OMMT,BPO和EGDMA添加量分别为MMA单体质量的5.0%,0.80%和2.0%,BDO系数为0.80.     

复合纳米材料TiO_2-SiO_2的制备及光催化降对硫磷的研究

以Ti(OC4H9)4和Si(OC2H5)4为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及TiO2-SiO2复合材料.确定制备纳米TiO2-SiO2复合材料的最佳条件,即Ti∶Si=1∶0.5,煅烧温度为500℃,制备溶胶pH取5～6.通过SEM测试,发现纳米复合材料的基本粒子为分散均匀的球形颗粒状结构;XRD分析结果表明,复合材料中TiO2主要以锐钛矿晶型存在,颗粒粒径在10～30nm.光催化降解实验表明,复合纳米TiO2-SiO2材料的降解效果好于纳米TiO2,改性材料的降解效果好于未改性材料.     

纳米TiO2-聚氨酯复合制备研究

采用纳米TiO2直接加入及预聚体分散法,制备了稳定的纳米TiO2-聚氨酯复合乳液.考察了纳米TiO2改性、加入方式、用量、不同R(n-NCO/n-OH)值等影响因素,发现通过硅烷偶联剂(KH-570)、二甲苯改性的纳米TiO2沉降性有较大改善,分散在介质中呈良好乳液状;反应初直接加入TiO2合成的纳米TiO2-聚氨酯在手感上优于其它加入方式,力学强度较高;当R值为3.5时、纳米TiO2加入量控制在0.5%以内获得的纳米TiO2-聚氨酯杂化材料性能优良,铅笔硬度大于2H,耐冲击强度大于80 cm,粒子平均粒径在100 nm以内.     

聚氨酯／4A分子筛复合材料的制备及表征

采用预聚法制备了聚酯类聚氨酯/4A分子筛复合材料,考察了分子筛质量分数和交联系数对聚氨酯弹性体力学性能、耐溶剂性能的影响.结果表明, 4A分子筛的加入量(以质量计)为7%时,聚氨酯弹性体的力学性能提高明显.红外分析表明,4A分子筛的表面与聚酯多元醇链之间具有较强的作用,由DMA分析可知,与纯PU相比,PU/4A复合材料具有更好的微相分离及动态力学性能.     

尼龙-6／纳米粒子复合材料制备及其性能研究

利用原位聚合方法制备了尼龙-6／纳米SiO2、尼龙6／纳米TiO2及尼龙6／碳纳米管复合材料;对复合材料的力学性能、软化温度进行测试,并对复合材料进行了IR分析;探讨了改性纳米粒子对复合材料力学性能的影响．结果表明：经钛酸酯偶联剂表面处理的纳米TiO2、经硅烷偶联剂处理的纳米SiO2及混酸处理的碳纳米管都可以在一定程度上提高尼龙6基体的拉伸强度和冲击强度;当复合材料中纳米SiO2质量分数为3％,或纳米TiO2质量分数为3％,或碳纳米管质量分数为1％时,其复合材料有较好的力学性能．     

预聚法合成聚氨酯/无机粒子复合材料

以低聚物多元醇(PTMEG)、甲苯二异氰酸酯(TDI 100)、扩链剂(MOCA)和无机粒子(13X型分子筛,SiO2)为原料,采用预聚法合成出聚氨酯(PU)/分子筛及PU/SiO2复合材料,并对其力学性能进行了测试。结果表明:聚氨酯/分子筛复合材料比纯聚氨酯具有更优良的力学性能,分子筛的加入量为3%～7%(质量分数),扩链系数为0.90～0.95时,其拉伸强度和耐撕裂强度均有明显提高;与PU/SiO2复合材料相比,PU/分子筛复合材料的力学性能和工艺性能更优。     

纳米TiO_2/低密度聚乙烯复合体系的流变性

湿法球磨条件下对TiO2粒子表面处理,经HAAKE流变仪测试纳米粒子TiO2/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的流变性,红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)结果表明:通过球磨法可以获得纳米TiO2粉体,且铝酸酯偶联剂被成功引入到纳米粒子表面。当表面未经处理的纳米TiO2质量分数w=3%时,复合体系流动性变差,而经过表面处理的纳米TiO2明显改善纳米TiO2/LDPE复合材料体系的加工流变性。     

TiO2-SiO2纳米复合颗粒改性形状记忆聚氨酯

利用分子量为3 000的聚己内酯二元醇作为软段,二苯基甲烷二异氰酸酯作为硬段用预聚体法合成了形状记忆聚氨酯,在合成过程中原位加入经KH550表面处理后的TiO2-SiO2纳米复合颗粒,制备了新型形状记忆聚氨酯/TiO2-Si2纳米复合颗粒复合材料.采用傅里叶变换红外光谱、差示扫描量热、力学性能测试、扫描电镜、形状回复测试、循环形变记忆分析及偏光显微镜考察了改性形状记忆聚氨酯样品的力学性能和形状回复性能.研究结果表明:复合材料拉伸强度较纯SMPU提升90%,形状固定率Rs在90%左右,形状回复率Rf保持在94%以上,纳米颗粒的加入可以降低循环形变后损失的形状回复率.     

聚氨酯/ACR复合材料的制备及表征

以表面功能化的聚丙烯酸酯类复合微球(ACR)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、扩链剂(MOCA)为原料,采用预聚法制备出聚氨酯/核壳高分子微球(PU/ACR)新型复合材料。结果表明,当复合微球的添加量(质量分数)为2%~4%时,PU/ACR复合材料的综合力学性能最好;DSC分析表明,该复合微球的加入影响了聚氨酯的微相分离。     

纳米SiO_2-TiO_2改性形状记忆聚氨酯

在合成形状记忆聚氨酯(SMPU)的过程中,加入经过KH550表面处理后的纳米SiO2-TiO2复合粒子,制备了新型的纳米SiO2-TiO2形状记忆聚氨酯复合材料.讨论了改性形状记忆聚氨酯产品的形状记忆性能、力学性能和热性能等.研究结果表明:随着纳米SiO2比例的增加,复合产品形状固定率有所增加而形状回复率减小;当纳米SiO2与TiO2的配比为2∶8时,复合材料的力学性能增加,但随着纳米SiO2所占比例的增加,复合材料的力学性能反而减小;复合材料的热变形温度和维卡软化点均有所提高.     

ZnS量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱研究

摘要：合成了高水溶性ZnS半导体量子点(QDs)及ZnS量子点/聚氨酯(PU)纳米复合材料。制备了用巯基丙酸(MPA)表面改性的ZnS量子点溶胶,再利用铸膜法得到了ZnS量子点/聚氨酯(PU)纳米复合膜。根据Brus模型和透射电镜分析可知,70 ºC下回流得到的ZnS量子点的尺寸为4-6 nm。荧光光谱表明,提高反应温度可显著提高ZnS量子点的发光强度;位于400 nm左右的发光带属于束缚态或受限态发光,而不是带边发光,这起因于束缚态载流子(电子和空穴)的辐射再结合; ZnS量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱特性表明,复合材料中ZnS量子点的尺寸分布没有受到太大影响,不过发光带从400 nm蓝移到360 nm左右。     

聚乳酸/聚氨酯/聚乙烯吡咯烷酮降解材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/聚氨酯(PU)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合材料,利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜和降解性能测试对其结构和性质进行了表征分析.结果表明:PU和PVP在基体PLA中可均匀分散且有效结合,该复合材料的拉伸强度可达69.18 MPa,断裂伸长率可提高1倍.降解实验表明,复合材料在不同介质中均呈现出随降解时间的延长,质量不断降低的趋势.     

PET/SiO_2纳米复合材料的力学性能和结晶性能研究

采用熔融共混法,将纳米二氧化硅(SiO2)添加到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中,制备出PET/SiO2纳米复合材料,并对其力学和结晶性能进行研究。结果表明,添加微量纳米SiO2能显著提高PET材料的力学性能,纳米SiO2添加量为0.2质量份数时,纳米SiO2在PET基体中分散均匀,复合材料综合力学性能最佳,与纯PET相比,PET/SiO2纳米复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别提高了18%,20%,11%,14%;随着纳米SiO2添加量的增加,PET/SiO2纳米复合材料的结晶度和结晶温度有明显的提高。     

二氧化钛改性环氧树脂胶黏剂的性能

以聚氨酯增韧环氧树脂为原料,有机化的纳米TiO2作为改性剂,制备了TiO2/PU-EP胶黏剂.扫描电子显微镜的扫描结果表明:聚氨酯与环氧树脂之间形成了“海岛结构”,且无机相在聚合物基体中的相容性较好,可均匀分散在“海岛结构”中.利用电子拉力机、差热分析仪、介电谱仪以及耐压测试仪等手段,测试了复合材料的力学性能、耐热性能、介电常数、介电损耗和击穿场强.测试结果表明:掺杂一定量的纳米TiO2有利于提高复合材料的综合性能；当TiO2的掺杂量为3％时,剪切强度和热分解温度达到最大,分别为27.14 MPa和397.82 ℃,较掺杂前分别提高22.6％和17.48℃；在工频下,介电常数和介电损耗分别为4.27和0.02,击穿场强为14.03 kV·mm-1.