【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(jī)季銨鹽分子作為插層劑對鈉基蒙脫土進(jìn)行插層改性，制備出具有反應(yīng)活性的有機(jī)蒙脫土。以活性有機(jī)蒙脫土、聚合物多元醇、二異氰酸酯、親水性擴(kuò)鏈劑等為原料，采用聚合物溶液插層法，在溶液內(nèi)實(shí)現(xiàn)聚氨酯大分子對有機(jī)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(jī)蒙脫土的層間存在大量的聚氨酯高分子，導(dǎo)致有機(jī)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(shí)，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(jī)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(tuán)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(shí)，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(shí)，水性聚氨酯材料得到了較好的增強(qiáng)增韌效果?！　? 用自制的有機(jī)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(shí)，插層與部分剝離型蒙脫土并存。所以，當(dāng)OMMT含量為3％時(shí)，CWPU／OMMT的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率同時(shí)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(shí)，耐火極限達(dá)到了127 min?！　?

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