纳米粘土/水性聚氨酯复合材料的制备与性能研究

发布时间：2022-07-12 20:26

　　水性聚氨酯（WPU）以水为分散介质,具有无毒环保、不易燃烧、耐磨性与粘附性强等特点,其在涂料、胶粘剂和油墨等领域的应用得到快速发展。但是水性聚氨酯分子链大多为线性结构,分子量较小,且分子链间缺少交联,导致水性聚氨酯涂膜的力学性能、热稳定性、耐水性和耐溶剂性能较差,难以满足实际工业应用需求,因此需要对水性聚氨酯改性。纳米粘土价廉易得,适合用来提高水性聚氨酯材料的综合性能。本论文开展了以下几个方面的研究:先采用壳聚糖作为偶联剂对埃洛石纳米管改性,再以原位聚合法将改性的埃洛石纳米管（CHTs）引入到水性聚氨酯基质中,制得改性埃洛石/水性聚氨酯（CHTs/WPU）纳米复合材料。通过红外光谱、扫描电镜、热重分析、X-射线衍射分析与元素分析表征了壳聚糖对埃洛石纳米管的改性。并采用热重分析仪、差式扫描量热仪、动态力学分析仪与接触角测量仪等测试仪器表征了CHTs的含量对复合材料的热性能、力学性能和表面性能等的影响。研究结果表明随着CHTs含量的增大,复合材料的热稳定性变好,硬段与软段间的微相分离程度增大。而WPU/CHTs复合材料的表面能、拉伸强度与断裂伸长率均呈现先升后降的趋势。当CHTs含量为2 ... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 水性聚氨酯的制备方法
    1.3 无机/有机纳米复合材料的制备方法
    1.4 纳米粘土的有机化改性方法
        1.4.1 共价键改性
        1.4.2 非共价键改性
    1.5 无机纳米材料改性水性聚氨酯研究进展
        1.5.1 粘土矿石类纳米材料改性
        1.5.2 纳米碳素材料改性
        1.5.3 金属与金属氧化物纳米材料改性
    1.6 本论文研究背景和意义、研究内容和创新点
        1.6.1 研究背景和意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 创新点
第二章 水性聚氨酯/埃洛石纳米复合材料的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 仪器装置
        2.2.3 改性埃洛石纳米管的制备
        2.2.4 水性聚氨酯/埃洛石纳米复合材料的制备
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 改性埃洛石纳米管的表征
        2.3.2 WPU/CHTs纳米复合材料的表征
    2.4 本章小结
第三章 植物油基水性聚氨酯/载银埃洛石抗菌复合材料的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 仪器装置
        3.2.3 载银埃洛石纳米管的制备
        3.2.4 植物油基水性聚氨酯/载银埃洛石抗菌纳米复合材料的制备
        3.2.5 水性聚氨酯纳米复合材料膜制备
        3.2.6 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 载银埃洛石的表征
        3.3.2 植物油基水性聚氨酯/载银埃洛石纳米复合材料表征
    3.4 本章小结
第四章 纳米粘土的形貌与表面结构对水性聚氨酯/粘土纳米复合材料性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 仪器装置
        4.2.3 水性聚氨酯/粘土纳米复合材料的制备
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 有机化改性纳米粘土的表征
        4.3.2 纳米粘土/水性聚氨酯复合材料膜的表征
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
致谢
Ⅳ－2答辩委员会对论文的评定意见


【参考文献】：
期刊论文
[1]水性聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的制备和表征[J]. 董平江,吕宏达,翟涛,刘畅,罗建斌.  聚氨酯工业. 2015(01)
[2]纳米材料改性水性聚氨酯研究进展[J]. 王寅,傅和青,颜财彬,余荣民,夏建荣.  化工进展. 2015 (02)
[3]乙二醇表面改性纳米二氧化钛的制备及其对水性聚氨酯的改性[J]. 潘卉,曹刘琴,赵甜,吴志申,张治军.  化学研究. 2014(05)
[4]纳米TiO2/水性聚氨酯复合膜的制备及其性能研究[J]. 罗晓民,吴东秋,杨菲菲,冯见艳.  陕西科技大学学报(自然科学版). 2013(02)
[5]埃洛石纳米管在高分子纳米复合材料中的应用进展[J]. 伍巍,吴鹏君,何丁,曹贤武,周南桥.  化工进展. 2011(12)
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[7]水性聚氨酯/凹凸棒土纳米复合材料的制备与研究[J]. 潘红霞,陈大俊.  上海涂料. 2011(07)
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[9]丙烯酸酯改性水性聚氨酯胶黏剂的制备及性能[J]. 刘敬松,沈一丁,赖小娟.  化工进展. 2010(04)
[10]环氧改性水性聚氨酯乳液的制备及其膜性能[J]. 赖小娟,李小瑞,王磊.  高分子学报. 2009(11)

博士论文
[1]塑料薄膜印刷用水性聚氨酯油墨连接料的制备及性能研究[D]. 雷亮.华南理工大学 2015



本文编号：3659792