水基聚氨酯-納米蒙脫土復合樹脂的制備與性能.pdf

1、本論文合成了系列端羥基陽離子聚氨酯大分子替代有機季銨鹽分子作為插層劑對鈉基蒙脫土進行插層改性，制備出具有反應(yīng)活性的有機蒙脫土。以活性有機蒙脫土、聚合物多元醇、二異氰酸酯、親水性擴鏈劑等為原料，采用聚合物溶液插層法，在溶液內(nèi)實現(xiàn)聚氨酯大分子對有機蒙脫土插層，合成出可分散的聚氨酯復合樹脂，經(jīng)剪切乳化分別制備出穩(wěn)定的陰離子型和陽離子型水基聚氨酯復合樹脂。 紅外光譜表明端羥基陽離子聚氨酯大分子，經(jīng)陽離子交換后已經(jīng)插入蒙脫土的層間層。X—

2、射線衍射結(jié)果表明蒙脫土層間距由改性前的1.41nm增加到了2.85nm。熱失重分析結(jié)果表明有機蒙脫土的層間存在大量的聚氨酯高分子，導致有機蒙脫土的失重率(35％)遠遠高于鈉基蒙脫土的失重率(18％)。同時，層間聚氨酯分子的存在還導致蒙脫土結(jié)構(gòu)羥基的脫水失重溫度由631℃降低到585℃。 以有機活性蒙脫土為原料，經(jīng)溶液反應(yīng)插層后制備出穩(wěn)定的陰離子型水性聚氨酯納米復合樹脂。紅外結(jié)果表明，蒙脫土的活性基團與聚氨酯基體間的氫鍵化作用使得

3、氫鍵化的NH吸收由高波數(shù)(3305cm-1)移向低波數(shù)(3299cm-1)；X—射線衍射表明隨著OMMT添加量的增加，插層型蒙脫土含量逐漸增加，OMMT添加量為1％時，2θ在2.5°～10°沒有出現(xiàn)OMMT(001)晶面的衍射峰，OMMT的剝離程度最高；透射電鏡照片表明蒙脫土粒子以納米尺寸存在于納米復合乳液中。當OMMT的含量在1％時，水性聚氨酯材料得到了較好的增強增韌效果。 用自制的有機蒙脫土經(jīng)溶液反應(yīng)插層后制備出穩(wěn)定的陽離子

4、型水性聚氨酯納米復合樹脂。粒度分析表明，隨著OMMT含量的增加，乳膠粒尺寸逐漸變大，乳液的穩(wěn)定性也變差；X—射線衍射表明OMMT含量在3％以下觀察不到(001)的衍射峰，完全剝離型蒙脫土占多數(shù)。大于3％時，插層與部分剝離型蒙脫土并存。所以，當OMMT含量為3％時，CWPU/OMMT的拉伸強度和斷裂伸長率同時出現(xiàn)最大值，綜合性能最好。透射電鏡結(jié)果表明OMMT含量在3％以下，蒙脫土能夠以納米尺寸存在于納米復合乳液中；熱失重分析結(jié)果表明，納米