水性聚氨酯具有安全環(huán)保,不易燃燒,出色的彈性、柔韌性、附著力等優(yōu)點,常被用來代替溶劑型聚氨酯材料應用于涂料,粘合劑,彈性體,柔性和剛性泡沫,印刷油墨等領域。然而,單一的水性聚氨酯材料性能不佳,主要表現(xiàn)為機械強度低,耐水性差,易熱降解,固化成膜速率慢等。為改善水性聚氨酯材料的綜合性能、擴大其應用領域,需對水性聚氨酯進行改性。本課題采用多壁碳納米管與納米氧化銻錫兩種無機納米顆粒對水性聚氨酯進行改性,制備出了均一分散,性能穩(wěn)定的水性聚氨酯/多壁碳納米管與水性聚氨酯/納米氧化銻錫兩種納米復合材料。第一部分,采用羥基共縮聚方法制備出一系列新型且共價相連的水性聚氨酯/有機硅/多壁碳納米管（WPU/Si/MWCNT）納米復合乳液。采用氧化過程與還原過程對作為無機填料的多壁碳納米管進行改性,使其表面羥基化。3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）被接枝到聚氨酯分子鏈,其可在乳化階段發(fā)生水解反應產(chǎn)生硅醇基團。同時,硅烷醇基團可以與改性MWCNT表面上的羥基縮合,在改性MWCNT和APTES嵌入的PU基體之間產(chǎn)生共價鍵。結(jié)果表明,與未改性WPU相比,采用APTES和MWCNT改性的WPU/Si/MWCNT復合... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 水性聚氨酯簡介
        1.1.1 水性聚氨酯的發(fā)展歷程
        1.1.2 水性聚氨酯的原料
        1.1.3 水性聚氨酯的合成方法
        1.1.4 水性聚氨酯的改性研究
    1.2 水性聚氨酯/多壁碳納米管復合材料的研究
        1.2.1 碳納米管結(jié)構(gòu)與性能
        1.2.2 碳納米管表面預處理
        1.2.3 水性聚氨酯/碳納米管復合材料的制備
    1.3 紫外光固化水性聚氨酯/納米氧化銻錫復合材料的研究
        1.3.1 紫外光固化技術(shù)
        1.3.2 納米氧化銻錫的結(jié)構(gòu)與性能
        1.3.3 納米氧化銻錫的預處理
        1.3.4 水性聚氨酯/納米氧化銻錫復合材料的制備
    1.4 課題的目的與意義
    1.5 課題研究內(nèi)容
第二章 水性聚氨酯/有機硅/多壁碳納米管復合材料的制備與表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 主要儀器及原料
        2.2.2 多壁碳納米管的表面羥基化
        2.2.3 水性聚氨酯/有機硅/多壁碳納米管復合乳液的制備
        2.2.4 水性聚氨酯/有機硅/多壁碳納米管復合薄膜的制備
    2.3 測試與表征
        2.3.1 紅外光譜表征
        2.3.2 X射線光電子能譜分析
        2.3.3 粒徑測試
        2.3.4 高分辨率透射電子顯微鏡測試
        2.3.5 場發(fā)射掃描電子顯微鏡測試
        2.3.6 熱失重分析
        2.3.7 接觸角測試
        2.3.8 薄膜耐水性測試
        2.3.9 力學性能測試
        2.3.10 動態(tài)機械性能測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 改性多壁碳納米管表面結(jié)構(gòu)
        2.4.2 改性碳納米管表面元素組成與含量
        2.4.3 改性碳納米管的表面形貌
        2.4.4 乳液的粒徑表征
        2.4.5 薄膜的形貌表征
        2.4.6 薄膜的化學結(jié)構(gòu)
        2.4.7 薄膜的耐水性
        2.4.8 薄膜的機械性能
        2.4.9 薄膜的動態(tài)熱機械性能
        2.4.10 薄膜的熱穩(wěn)定性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 紫外光固化水性聚氨酯/納米氧化銻錫復合材料的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 主要儀器及原料
        3.2.2 表面改性的納米ATO及其水性漿料的制備
        3.2.3 紫外光固化水性聚氨酯/納米氧化銻錫復合乳液的制備
        3.2.4 紫外光固化水性聚氨酯/納米氧化銻錫復合乳液的固化過程
    3.3 測試與表征
        3.3.1 原子力顯微鏡測試
        3.3.2 薄膜表面自由能測試
        3.3.3 薄膜的凝膠含量測量
        3.3.4 薄膜的光學性能測試
        3.3.5 薄膜的隔熱保溫性能測試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 表面改性的ATO納米顆粒的表征
        3.4.2 薄膜紅外分析
        3.4.3 復合薄膜的形貌表征
        3.4.4 薄膜的接觸角與表面自由能
        3.4.5 薄膜的凝膠含量與耐水性能
        3.4.6 薄膜的熱穩(wěn)定性
        3.4.7 薄膜的機械性能
        3.4.8 薄膜的黏彈性質(zhì)
        3.4.9 薄膜的光學性質(zhì)
        3.4.10 薄膜的保溫隔熱性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3730532