纳米材料改性聚氨酯及其在制革中的应用研究进展
聚氨酯研究进展范文

聚氨酯研究进展范文聚氨酯是一种重要的聚合物材料,具有优异的力学性能、耐热性、耐候性和耐化学性。
近年来,对聚氨酯的研究得到了广泛的关注和深入的探索。
下面将对聚氨酯研究的进展进行详细介绍。
首先,就聚氨酯的合成方法而言,传统的合成方法主要是预聚体法和共聚法。
预聚体法是将聚酯多元醇与异氰酸酯做反应,得到聚氨酯预聚体,再通过添加链延长剂和交联剂进行聚合反应得到聚氨酯。
而共聚法则是在聚酯多元醇与异氰酸酯反应的同时,添加烯醇或二官能基醇进行共聚反应。
这些合成方法在传统材料中已经得到广泛应用,但是其中存在着废酸、噪音、能源消耗大等不足之处。
为了克服传统方法的不足,近年来研究人员提出了一些新的合成方法,如催化剂法、生物法、溶剂法等。
催化剂法是在聚酯多元醇和异氰酸酯反应中添加催化剂,可以加速反应速度,降低反应温度和催化剂的用量。
生物法则是利用微生物来合成聚氨酯,这种方法可以减少环境污染,具有较好的可持续性。
溶剂法是在合成过程中添加合适的溶剂,可以改善反应均匀性,提高产率和产品质量。
这些新的合成方法为聚氨酯的生产提供了新的思路和途径。
其次,聚氨酯的改性研究也在不断的进行中。
通过改变聚氨酯的结构和添加适当的添加剂,可以改善其性能,拓展其应用领域。
例如,在聚氨酯中引入硅氮化物结构单元可以显著提高其力学性能和耐热性,使得聚氨酯具有更广泛的应用前景。
此外,添加纳米填料如纳米粒子、纳米纤维等,可以增强聚氨酯的力学性能、导电性能和抗烧蚀性能。
这些改性方法使得聚氨酯的性能得到了进一步提升,适应了更为严苛的应用环境。
最后,聚氨酯在新领域的研究也在不断进行中。
例如,在医学领域,聚氨酯可以作为可降解的植入材料,用于骨修复、软组织修复等方面。
在能源领域,聚氨酯可以作为储能材料应用于超级电容器、锂离子电池等方面。
此外,聚氨酯还可以用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。
对于这些新领域的研究有助于拓展聚氨酯的应用范围,满足不同领域的需求。
总之,聚氨酯作为一种重要的聚合物材料,近年来得到了广泛的研究和应用。
纳米材料改性水性聚氨酯的研究进展

纳米材料改性水性聚氨酯的研究进展综述了纳米材料改性水性聚氨酯几种常用方法的特点和研究进展,指出了纳米材料改性水性聚氨酯存在的问题。
标签:水性聚氨酯(WPU);纳米材料;方法;改性1 前言近年来,随着人们环保意识的增强,水性聚氨酯(WPU)受到越来越多学者的关注。
WPU是以水为分散介质的二元胶态体系,具有不污染环境、VOC(有机挥发物)排放量低、机械性能优良和易改性等优点,使其在胶粘剂、涂料、皮革涂饰、造纸和油墨等行业中得到广泛应用[1~4]。
但在制备WPU过程中由于引入亲水基团(如-OH、-COOH等),因此存在固含量低,耐水性、耐热性和耐老化性差等缺陷,从而限制了其应用范围。
纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特殊性质,为各种材料的改性开辟了崭新的途径。
通过纳米材料改性的WPU,其成膜性、耐水性和耐磨性等性能均得到显著提高[5]。
2 纳米材料改性WPU的方法2.1 共混法共混法即纳米粒子在WPU中直接分散。
首先是合成各种形态的纳米粒子,再通过机械混合的方法将纳米粒子加入到WPU中。
但在该方法中,由于纳米粒子颗粒比表面积大,极易团聚。
为防止纳米粒子团聚,科研工作者对纳米材料进行表面改性来提高其分散性,改善聚合物表面结构以提高其相容性。
李莉[6]等利用接枝改性后的纳米SiO2和TiO2与WPU共混,制备了纳米材料改性水性WPU乳液。
研究发现,纳米粒子在乳液中分散均匀,无团聚现象;改性后的WPU乳液力学性能比未改性前得到改善和提高;当纳米粒子添加量为0.5%时,WPU乳液的力学性能最佳,吸水性降低了70%,添加的纳米粒子对波长290~400 nm的紫外光有吸收。
李文倩[7]等采用硅烷偶联剂(KH560)对纳米SiO2溶胶进行表面改性,然后将其与WPU共混制备出了WPU/SiO2复合乳液,考查了改性纳米溶胶含量对复合乳液及其涂膜性能的影响。
结果表明,当纳米SiO2/KH560物质的量比为6:1时,改性后的纳米SiO2溶胶的粒径最小且分布较均一。
纳米粉体材料改性水性聚氨酯的研究进展

广 泛应 用 于涂 料 、 粘 剂 、 物涂 胶 织
收 稿 日期 :0 1 7 3 2 1 0 —1 通 讯联 系 人
产值的 1%。 0 这不仅是因为涂料工
业投 资小 、 效快 、 济效益 高 , 见 经 更
一
应、 量子尺寸效应等 , 拥有一系列 新颖的物理和化学特性 , 在众多领 域特别是在光 、 磁 、 电、 催化等方面
条新 途径 。
近年来 , 其在化_领域得到了 T
一
定的应用 , 其中包括在涂料工业 中的应用 。据统计 , 在发达 的工业 国家内, 涂料产值约 占化学工业年
2水性聚氨酯发展状况
声、 、 磁、 、 光 电、 热 力等特性均会 出
现质变 。 由于颗粒 尺寸变小所 引起 的宏 观 物理 性 质 的变 化 成 为小 尺
寸效应 。
族聚氨酯综合性能差 , 芳香族聚氨 酯 易黄变 , 了提 高水性 聚氨酯 这 为
些 方面 的性 能 , 对水性 聚氨 酯 人们 采 取 了很多 的改性措施 。
Ke r s n n o e ; t r o n o y r t a e c mp st; d f a in y wo d : a op wd r wae b r e p lu e h n ; o o i mo i c t e i o
1 引言
纳 米材 料 是处 在 原 子簇 和宏 观 物体 交 界过 渡 区 的一 种 典 型 系 统 ,其结 构既不 同于体 块材料 , 也 不 同于 单个 的原 子 , 特殊 的结 构 其 层次 使 它具 有 表 面效 应 、体积 效
纳米改性水性聚氨酯的研究进展

涂 料 工 业
P N &C AI T 0AT NG ND TR I S I US Y
Vo . No. 140 8 Au 201 g. 0
纳 米 改 性 水 性 聚 氨 酯 研 究 进 展 李金玲 王 宝辉 李 , , 莉 , 张钢 强’盖 翠 萍 杨 雪凤 邵 丽 英 隋 , , , , 欣 董 晶 ( .大庆石 油 学院 , 1 化 学化 工 学 院 , 黑龙 江 大庆 13 1 ; .大庆油 田有 限责任 公 司化 工 集 团 , 63 8 2 黑龙 江 大庆 135 ) 643
Re e r h Pr g e s o n — M o ii d W a e b r e Po y e ha e s a c o r s f Na o — d fe i r o n l ur t n
L il g ,W a gB o u iL ,Z a gGa g in G iC iig , iJni n n a h i,L i h n n qa g , a upn
学、 热学 、 电学 、 学 和力学 性 能等 得到显 著 提 高 磁
手 段 和 途径 , 最 有 前 途 的现 代 涂 料 研 究 品种 之~ 。 是
。纳 米
改性水性 聚氨酯 为涂 料向高性能化和 多功能化提供 了崭新 的
Ke  ̄l r y o ds: n na o—mo fe di d;wae bon oy r t a i t r r e p l u e h ne ;p o r s rges
混合原位 聚合生成 聚氨酯 SO 纳米复 合材料 。张帆 等川分别 i,
0 引 言
水性聚氨酯 ( U) WP 涂料 以无 毒 、 低污染 、 易损 伤被涂饰 不
纳米填料改性聚氨酯研究进展

究领域。但纳米粒子表 面活性高 , 极易发 生团聚 现象 , 如何 在材料基体 中实 现均匀 分散仍 是一 个亟 待解决 的 问题 。
笔者从普通纳米粒 子填料 、 有机改性纳 米填料 、 纳米填料 的 分散方法 及改性机理等方面综述 了利用纳米填料对 P R进 U
行 改 性 的 研究 进 展 , 对该 类 复合 材 料 的研 究 及应 用前 景 进 并 行 了展 望 。
径 为 4 m 的 A 通过原位聚合 法合成 了 P R A2 , 7n 1 , O u / l 纳 O
米 复合材料 。对材料的微观结构 和力学性能表征结果显 示 , 纳米 A , 1O 可较均匀 地分 布在 P R基体 中 , 料 的拉 伸强 U 材
度 随着 纳 米 A2 3 量 的增 加而 增 加 , P R A2 3 量 比 1 含 O 当 U : 1O 质
增 韧 作 用 比 较 明显 。 同时 发 现 , 当纳 米 A : , 量 继 续 增 加 1 含 O
的力学性能要 比普 通 C C 粉体 好 , 当纳米 C C , aO 且 a O 质量 分数达到 3 %后 ,U P R的断裂伸 长率 随纳米 C C , a O 用量 的增
时, 由于纳米填料分散不均匀 , P R的增强效果不会继续 对 U 提高。王红研等 ” 采用纳米 "o r :粒子作 为增强 剂对 P l i Ul 弹性体进行 改性 。结果表明 , 随着纳米 TO i:用量的增加 , 弹
填料的分散 方法对 P R力学性能的影响及纳米填料 的改性机理研 究 , U 并对纳米填料 改性 P R未来研究 的重 点方向 U
进 行 了展 望 。
关键 词
纳 米填 料
聚氨酯
改 性
聚氨酯 ( U 通常是 由聚 醚或聚酯 大分子 多元 醇 、 P R) 多 异氰酸酯及小 分子 多元 胺或多元 醇类扩链 剂经加成聚合 而 成, 其大分子链中的软硬段结构和材料的微观相分离 的特征 使 P R具有优 良的力学性能 , U 在许 多领 域有着广泛 的应用 。
聚氨酯复合材料改性中纳米材料的应用-高分子材料论文-化学论文

聚氨酯复合材料改性中纳米材料的应用-高分子材料论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要:介绍了纳米材料的主要特征,分析纳米材料改性聚氨酯泡沫材料的研究成果,研究纳米材料改性聚氨酯软质材料的特点以及纳米材料改性硬质聚氨酯泡沫的主要性状,阐述了纳米材料增强半硬质聚氨酯泡沫的研究情况。
对运用纳米材料改性聚氨酯复合材料的主要特征进行分析,为复合材料的发展提供理论支持。
关键词:纳米材料; 改性; 聚氨酯泡沫塑料; 研究进展;Abstract:The main characteristics of nano materials are introduced,and the research results of polyurethane foam modified by nano materials are analyzed. The characteristics of soft polyurethane modified by nano materials and the main properties of rigid polyurethane foam modified by nano materials were studied. The research situation of semi-rigid polyurethane foam reinforced by nano materials was described. The main characteristics of polyurethanecomposite modified by nano materials are analyzed,which provides theoretical support for the development of composite materials.Keyword:Nanomaterials; Modification; Polyurethane foam; Research progress;近年来,纳米材料改性技术稳步提升,其相关的聚合物改性研究逐步深入,纳米改性聚氨酯材料具有特殊的性能和优点,能够用作功能性材料,服务于高端技术。
新型聚氨酯材料的研究与应用

新型聚氨酯材料的研究与应用随着科技的不断进步,新型材料的研究和应用已成为当今科学热点之一。
聚氨酯作为一种优良材料,具有高分子量、高强度、高可塑性等特点,广泛地应用于工业生产和日常生活中。
然而,传统的聚氨酯材料在某些方面仍有待改进和升级。
近年来,新型聚氨酯材料的研究和应用得到了广泛关注。
本文就新型聚氨酯材料的研究和应用进行探讨。
一、新型聚氨酯材料的定义和分类新型聚氨酯材料是指与传统聚氨酯材料相比,在分子结构、材料性能和应用领域等方面取得了突破和创新的材料。
从化学结构上来看,新型聚氨酯材料可以分为以下几类:1. 环氧化聚氨酯:环氧化聚氨酯是指在聚氨酯分子主链上引入环氧基,使其具有环氧化物的性质。
环氧化聚氨酯具有优异的耐化学腐蚀性能和高温稳定性,广泛应用于汽车、航空航天、电子信息等领域。
2. 稳定加氢聚氨酯:稳定加氢聚氨酯是指在聚氨酯分子主链上引入碳氢键,使其具有稳定加氢的性质。
稳定加氢聚氨酯具有耐磨性好、耐切割性强、抗油污性能佳等特点,广泛应用于轮胎、输送带等领域。
3. 可降解聚氨酯:可降解聚氨酯是指在聚氨酯分子主链上引入可降解基团,使其具有分解为无害物质的性质。
可降解聚氨酯具有环保、无毒、可再利用等特点,广泛应用于医疗、包装等领域。
二、新型聚氨酯材料的研究现状新型聚氨酯材料的研究主要包括以下几个方面:1. 材料合成:新型聚氨酯材料的合成是其研究的基础。
目前国内外学者已探索出多种不同的聚氨酯合成方法,如分散聚合法、加氢聚合法、交联聚合法等。
2. 材料性能:新型聚氨酯材料的性能是材料研究的核心问题。
目前的研究集中在优化材料的力学性能、耐化学腐蚀性能、热稳定性等方面。
3. 应用领域:新型聚氨酯材料的应用领域也是学者们关注的重点。
目前已有多个领域开始使用新型聚氨酯材料,如汽车制造、船舶建造、电子设备等。
三、新型聚氨酯材料的应用前景由于新型聚氨酯材料具有优异的性能,相信将来在各个领域都将得到广泛的应用。
以下是新型聚氨酯材料在几个领域的应用前景:1. 汽车制造:新型聚氨酯材料具有较高的强度和弹性,可以用于汽车零部件的制造,如轮胎、气囊等。
改性纳米Si_3N_4的制备及在PU合成革中的应用

极性键与 Si 3 N4粉体表面的羟基或悬键之间容易发 生物理和化学键合 , 连接在纳米粉体表面的大分子 处理剂的分子链产生了互斥作用和空间位阻作用 , 所以可以降低纳米颗粒的表面能 , 阻隔了纳米颗粒 之间的团聚 。
2. 4 改性后的纳米 Si3 N4对 PU 合成革性能的影响
,这些峰可能被 800 ~
- 1 - 1
第 4 期
- 1
汪海燕 ,等 ・ 改性纳米 Si3 N4的制备及在 PU 合成革中的应用
- 1
・35・
纳米 Si3 N4 在 3421 cm 和 3176 cm 分别有 —OH 和 —NH — 的吸收峰 。在 1069 cm 和 487 cm 处有 一较 宽 而 弱 的 吸 收 峰 , 可 能 是 SiO2 的 存 在 。在
摘 要 : 采用自制的丙烯酸丁酯 2 甲 基丙烯酸甲酯 2 乙烯基三乙氧基硅氧烷 ( BA 2 MMA 2 VTES) 大分 子表面改性剂对纳米氮化硅 ( Si3 N4 )陶瓷粉体进行表面包覆改性 , 将改性后的纳米 Si3 N4粉体加入 到耐水解聚氨酯 ( PU )树脂中成革 ,并进行傅立叶变换红外光谱 、 透射电子显微镜等分析及力学性 能测试 。结果表明 , BA 2 MMA 2 VTES与纳米 Si3 N4发生化学健合 ; BA 2 MMA 2 VTES质量分数为 5%时 , 纳米 Si3 N4粒径最小 ,改性后的纳米 Si3 N4有良好的分散性能 。添加改性纳米 Si3 N4粉体的 PU 合成 革的力学性能明显提高 。 关键词 : 大分子表面改性剂 ; 纳米氮化硅 ( Si3 N4 ) ; 分散 ; PU 合成革 中图分类号 : TQ 323. 8 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 - 1902 ( 2009 ) 04 - 0033 - 04 20 世纪 60 年代末 , 国外已开始用干法和湿法 生产聚氨酯 ( PU )合成革产品 ,并在 20 世纪 70 年代 迅速发展 。所谓 PU 合成革就是将无纺布用 PU 溶 液处理成合成革基布再经贴膜和压花而得的制品 。 但是现阶段普通 PU 革用树脂已经不能满足人们的 需要 ,而纳米增强 PU 技术则是提高性能的一个行 之有效的方法 。用添加纳米粉体的 PU 树脂制成革 后将具有更好的回弹性 、 耐磨性 、 低温抗折性 、 高温 热稳定性 ,可广泛应用于服装 、 箱包 、 鞋革等制造业 。 但纳米粉体极易团聚 , 在实际应用中仍存在着一些 技术瓶颈 。如何对其进行有效地包覆修饰处理 , 防 止其 在 基 体 中 团 聚 , 充 分 达 到 纳 米 尺 度 的 分 散 [ 1, 2 ] 等 仍有待研究 。目前 , 对纳米材料主要采用小 [3] 分子改性剂进行包覆处理 。王君 , 等 采用硅烷偶 联剂 ( KH 2 560 )对纳米氮化硅粉体进行改性 ,有效地 改善在有机溶剂中的团聚现象 。但是采用小分子表 面改性剂改性纳米陶瓷粉体制备纳米复合材料时 , 其对复合材料的力学性能提高不理想 , 因为小分子 链较短 ,不能与基体有很好的相容性 ,纳米材料不能 [4] 均匀分散在聚合物基体结构中 。 Xia R ,等 采用大 分子改性剂丙烯酸丁酯 2 甲 基丙烯酸甲酯 2 丙 烯腈 (BA 2 MMA 2 AN )改性纳米 Si3 N4 粉体并添加到丁腈 橡胶中 ,结果表明 ,添加纳米粉体的橡胶表现出良好 的力学性能 。对比小分子和大分子改性剂对高分子 基材料性能的影响 , 发现大分子改性剂对材料力学 [ 5, 6 ] 性能的改善比小分子更为有效 。 本工作采用自制的大分子表面改性剂丙烯酸丁 酯2 甲基丙烯酸甲酯 2 乙 烯基三乙氧基硅氧烷 ( BA 2 ) MMA 2 VTES 对纳米 Si3 N4改性 , 利用大分子链上侧 链 —Si ( OC2 H5 ) 3 水 解 性 的 基 团 与 Si3 N4 上 硅 氮 ( Si—NH2 ) 、 硅烷胺 ( Si2 —NH ) 、 硅烷醇 ( Si—OH ) 进 行反应 ,而其分子主链和酯侧基上的烷基和聚氨酯 大分子链软段的结构或极性相近 , 二者可形成良好 的相容性 ,从而在陶瓷纳米粉体和聚氨酯基体之间 架桥 、 偶联 ,有效地改善了无机陶瓷纳米粉体氮化硅 等在聚氨酯中的相容性和分散性 。
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第 5期
皮 革 与 化 工
L EA TH E1 AN D L CH EM I CALS
V o . 9 N o. 12 5
o C . 01 t2 2
21 0 2年 1 0月
纳米材料改性聚氨酯及其 在制革中的应用研究进展 牟 宗波 源自全 杰 1, 凤 艳3 , ,赵 2
e fc ie mo i c to n ip ri n meh d fna -ma e il swela do tn li l n e fe t df ain a d d s e so t o so no v i tra sa l sa p i g mu tp e a d n w t p so a o y e f n -mae i swilb h r n s n t ra l et ete d . l Ke y wor : o y r t n ; a 0 c mp st t ras p e a ai n mo i c t n ds p lu eha e n n 一 o 0 i mae i l; r p r t ; d f a i e o i o
Re e r h o r s fPo y e ha s a c Pr g e s o l ur t ne
M o i e y Na o m a e i l df d b n - i t ra s
MO og b WA GQ a-i Z AOF n- a。 UZ n - o, N un j , H egyn e
adpopc h db e vnt ersac i ae. uh r s get a ivsg t gm r n rset a eng e t ee hi t sr a A tos u gs dt t n et a n oe i oh r nh e h i i
f . yLa o a o yo n sr fEd c to n Ch mia c e c n c oo yo g tChe c l 1 Ke b r tr fMi it o u ain o e c l in ea d Te hn l g f h y S Li mia Add t e , h a x i e st fS i n e& Te hn l g , ’n 71 021 Ch n ; ii s S a n i v Un v r i o ce c y c oo y Xi 0 a , i a 2. l g fCh mitya d Che c lEn i e rn , n a ie st, n a 6 00 , i a Col eo e sr n e mia g n e ig Ya tiUnv riy Ya ti2 4 5 Ch n ;
3C l g h m cla dMa r lD l nP l eh i U i r t, ai 10 4 C ia .o eeo C e i n ti , a a o tc nc nv sy D l n16 3 , hn) l f a ea i y ei a
Absr c : Th s a e i to uc d h s ra e ta t i p p r n r d e t e u f c mo fc to meho s f di ain i t d o na o - t ra s nd h n —mae i a t e l p e a ai n meho fp lu eha e n n -c mp st tra sbre y n he c re tr s a c e f r p r t t dso oy r t n / a o o o ie ma e l if ,a d t u r n e e r h so o i l poy r t a e mo i e y di e e i dso a o mae il r e iwe Fi al ,s me s g e to s l u e h n d f d b f r ntk n fn n - traswe e r ve d. n ly o u g si n i f
(. 1陕西科技 大学教 育部轻 化 工助 剂化 学与技 术重 点 实验 室, 陕西 西安 702 ;. 台大 学 1012烟
化 学化 工学 院 , 东 烟 台 2 4 0 ;. 工业 大 学化 工与材 料 学院 , 宁 大连 16 3 ) 山 6 0 5 3大连 辽 1 0 4
摘要: 本文简述了纳米材料的表面改性 方法 以及聚氨酯 / 纳米复合材料的制备方法 , 综述 了不同纳米材料对聚
氨酯 改性 的研究现状 , 并对其今后的发展提 出了一些建议。研究更加有效的纳米材料改性和分散方法 、 采用多 种纳米材料对聚氨酯进行复合改性 以及探索新型纳米材料在制革工业 中的应用将是未来发展 的方 向。
关键 词: 聚氨酯 ; 纳米材料 ; 制备 ; 改性
中 图分 类 号 :B 8 T 33 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 :64 0 3 ( 1)5 0 1— 9 17 — 9 92 20 — 0 6 0 0
聚 氨 酯 ( U) 一 类 兼 具 橡 胶 高 弹性 与 塑 料 高 P 是 硬度 的高分子 材料 ,因具有 独特 的软 硬段 结合 多嵌 段性 结 构而赋 予其 良好 的物理力 学性 能 ,优异 的耐
究 者利 用 多种 方法 对 P U进 行 改性 ,其 中利 用纳 米 材 料改 性 P U是 目前较 为常 用和有 效 的手段 之一 。 纳 米粒 子具有 表 面效应 、 尺寸效 应 、 子 尺寸 小 量 效 应 、宏观 量子 隧道 效应 等常 规粒子 所不 具有 的特 殊性 质 , 纳米粒 子 的热 、 、 、 使 光 磁 敏感 特性 及表 面稳 定性 等异 于常 规粒子 【 ” 。利用 纳米材 料 改性可 提高