【碩士】水基聚氨酯_納米蒙脫土復(fù)合樹脂的制備與性能

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　　【碩士】水基聚氨酯_納米蒙脫土復(fù)合樹脂的制備與性能　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：青島科技大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　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(fù)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(fù)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．射線衍射結(jié)果表明蒙脫土層間距由改性前的1．41 n／／l增加到了2．85nnl。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(dǎo)致有機蒙脫土的失重率(35％)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(dǎo)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(fù)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氫鍵化的NH吸收由高波數(shù)(3305 cm。1)移向低波數(shù)(3299 emd)；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，2口在2．5 o~10 o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(fù)合乳液中。當(dāng)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)定的陽離子型水性聚氨酯納米復(fù)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N(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(dāng)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(fù)合乳液中；熱失重分析結(jié)果表明，納米粒子的存在使聚氨酯第一失重區(qū)的最大分解溫度提高了8．8℃，樹脂的耐高溫性能增加。以水基聚氨酯復(fù)合樹脂制備出超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，隨著OMMT含量的增加，涂料的耐火極限也隨著增加，當(dāng)OMMT含量為5％時，耐火極限達到了127 min?！　?

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