選用聚氨酯常用原料甲苯-2,4-二異氰酸酯(TDI)對碳納米管(CNT)進(jìn)行表面改性,制得異氰酸酯功能化CNT(CNT-NCO);再經(jīng)原位聚合使CNT-NCO參與聚氨酯基體聚合反應(yīng),制備CNT-NCO/熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)復(fù)合材料。采用FT-IR、TG、DSC、XRD、SEM、維卡軟化溫度和拉力試驗(yàn)機(jī)等測試手段,表征分析了CNTNCO的表面結(jié)構(gòu)及其含量對CNT-NCO/TPU復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明,TDI成功對CNT進(jìn)行了表面改性;CNT-NCO的加入降低了TPU微相的分離程度,其異相成核作用提高了TPU硬段相的結(jié)晶性能;CNTNCO/TPU復(fù)合材料耐熱性能和力學(xué)性能明顯提高,與純TPU相比,當(dāng)CNT-NCO含量為0.1%(wt,質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),復(fù)合材料維卡軟化溫度提高32℃,拉伸強(qiáng)度提高約15MPa,斷裂伸長率提高約21%。

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【部分圖文】：

圖1異氰酸酯功能化CNT及其TPU復(fù)合材料原位制備流程

采用原位聚合法制備CNT-NCO/TPU復(fù)合材料：稱取計(jì)量CNT-NCO[分別為TPU重量的0.1%(wt，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、0.3%和0.5t%]于三口燒瓶中，依次加入計(jì)量MDI和PCL，加熱至80℃，恒溫反應(yīng)2h，得到異氰酸酯基團(tuán)（NCO）封端的預(yù)聚體，依據(jù)ISO14896....

圖2CNT、CNT-COOH和CNT-NCO的FT-IR譜圖

圖2為CNT、CNT-COOH和CNT-NCO的FT-IR譜圖，由圖可見，CNT經(jīng)酸化處理后得到的CNT-COOH，在1720、1400和1200cm-1附近出現(xiàn)羧酸基團(tuán)C?O伸縮振動峰、O—H變形振動峰和C—O伸縮振動峰。異氰酸酯功能化CNT后得到的CNT-NCO,3300cm....

圖3CNT、CNT-COOH和CNT-NCO的TG曲線及CNT-NCO的DTG曲線

圖3為CNT、CNT-COOH和CNT-NCO的TG/DTG曲線，由圖可見，CNT在整個(gè)測試溫度范圍內(nèi)基本沒有重量損失，具有良好的熱穩(wěn)定性。CNT-COOH表現(xiàn)出酸化CNT特有的熱失重曲線特征[11]。相對CNT和CNT-COOH的熱失重過程，CNT-NCO的熱失重過程略顯復(fù)雜，....

圖5TPU(a）和CNT-NCO/TPU復(fù)合材料（b—d）的DSC曲線

圖5為TPU和CNT-NCO/TPU復(fù)合材料的DSC曲線，由圖可見，CNT-NCO的加入及其含量變化對復(fù)合材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響。由圖可見，純TPU基體的軟段玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tgs）約為-44.86℃，CNT-NCO的加入使復(fù)合材料Tgs移向高溫；純TPU基體在47.86℃和....

本文編號：3962104