聚氨酯-納米SiO-,2-雜化物的組裝研究.pdf

1、在所有納米雜化材料中聚氨酯基納米SiO<,2>雜化物由于具有多才多藝的性能和原料的多樣性而倍受關(guān)注.在以前的報道中一些研究小組采用多面體低聚倍半硅氧烷和以溶膠凝膠法制得的納米SiO<,2>為原料制備出聚氨酯基納米SiO<,2>雜化材料.然而對于將聚氨酯基體接枝到表面官能團(tuán)化的納米SiO<,2>表面的研究還沒有進(jìn)行探索,本文對此做了大量的研究工作,成功地采用"接枝到表面"的方法合成了聚氨酯基納米SiO<,2>雜化材料.本研究主要使用有機(jī)硅

2、處理劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)對納米SiO<,2>進(jìn)行改性處理,得到表面官能團(tuán)化的納米SiO<,2>(SIAP),然后采用組裝技術(shù)制備聚氨酯基納米SiO<,2>雜化材料(SIAP/PU).通過傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、能量分散光譜儀(EDS)、差式量熱掃描儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)、寬角度X衍射(WAXD)、電子拉力試驗機(jī)和表面接觸角的測量對雜化材料SIAP/PU的結(jié)構(gòu)及性

3、能進(jìn)行分析、表征和研究.結(jié)果表明:APTS與納米SiO<,2>發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使納米SiO<,2>表面官能團(tuán)化,并與聚氨酯基活性鏈段進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而實現(xiàn)聚氨酯與納米SiO<,2>的有序組裝;納米SiO<,2>經(jīng)過APTS改性,有效地防止了納米SiO<,2>的團(tuán)聚,同時增強(qiáng)了納米SiO<,2>與聚氨酯基體之間的相容性,改性納米SiO<,2>以納米級均勻地分散在聚氨酯基體中;PU雜化材料SIAP/PU的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較純聚氨酯略有提高;PU雜

4、化材料SIAP/PU的機(jī)械性能明顯優(yōu)于純聚氨酯,而且隨著納米SiO<,2>含量的增加,PU雜化材料SIAP/PU的拉伸性能和斷裂伸長率也隨之有顯著地提高;改性納米SiO<,2>表面由于親水性的羥基基團(tuán)減少,制備得到的PU雜化材料SIAP/PU親油性增強(qiáng);通過對固態(tài)納米SiO<,2>以及分散在甲乙酮中的納米SiO<,2>的使用進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)分散在甲乙酮中的納米SiO<,2>經(jīng)過APTS處理后即使納米SiO<,2>含量達(dá)到10﹪,也能以10~