《聚氨酯弹性体》PPT课件.ppt

聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料的合成、结构与性能,070804103 狄正洋,纳米与纳米材料,“纳米”是长度单位。纳米科学与技术，有时简称为纳米技术，研究粒子大小或结构尺寸在l至100纳米范围内材料的性质及其应用。纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术,纳米高分子复合材料,纳米高分子复合材料是近几年来高分子材料科学的一个发展十分迅速的新领域。这种新型复合材料可以将无机材料的刚性，尺寸稳定性和热稳定性与高分子材料的韧性，可加工型及介电性完美地结合起来，制备高分子纳米复合材料已成为获得高性能复合材料的重要方法之一。,纳米高分子复合材料,对于相同的基体和填料，采用普通、微米级、纳米级添加剂，随着粒径的减小，拉伸强度有所增加，断裂伸长率逐渐提高。普通复合材料的杨氏模量增长平缓，而纳米级填料则可使复合材料的杨氏模量急剧上升。原因是纳米材料比表面积大，易于与聚合物充分的吸附、键合所致。,蒙 脱 土 简 介,蒙脱土是蒙皂石粘土经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合而成，平均晶片厚度小于25nm。具有良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。,实验部分,原料：二羟基聚氧化丙烯醚（PPG1 Mn=1000 PPG2 Mn=2000）三羟基聚氧化丙烯醚（GPO3）甲苯-2,4-二异腈酸酯(TDI)钠-蒙脱土,有机蒙脱土的制备,浓度为5wt%钠-蒙脱土水溶液于80度搅拌状态下滴加过量的十六至十八烷基氯化铵水溶液，1h后抽滤，并用水洗至无氯离子，真空干燥至恒重并研碎成约50-90m 的粉末 钠-蒙脱土在多元醇聚醚中不能均匀分散，所以无法直接进行插层聚合反应,而经过烷基氯化铵处理后所得的有机蒙脱土可在聚醚中均匀分散,聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的合成,PPG1,PPG2,混合,电磁搅拌,110度下真空脱水脱气1h,过量TDI,85度反应2h,趁热脱气30分钟,A组分,GPO3,B组分,110度真空脱气,聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的合成,在室温下将A组分与B 组分按一定比例均匀混合后倒入玻璃模具,于85度下熟化10h即得PU 分别将PPG1，PPG2，GPO3与蒙脱土按一定比例在密封容器中搅拌2h，使蒙脱土均匀分散于多羟基聚醚中，在PU 的制备过程中分别使用这三种蒙脱土的多羟基聚醚混合物即得到PU/蒙脱土纳米复合材料.,WXAD谱图,蒙脱土片层的层间距进一步加大，使平均层间距形成不小于4.5nm的宽分布,聚醚链结构对复合材料WAXD谱图的影响,用三种方法制备的纳米复合材料中纳米尺度的蒙脱土片层在聚氨酯基体中的分布不同,力学性能研究,聚氨酯弹性体/蒙脱土纳米复合材料的优异力学性能表现在拉伸强度和断裂伸长率同时得到大幅度提高,TGA 研究,热失重的中心温度是失重最快时的温度，也是材料耐热性的综合体现,热失重分析结果,热失重起始温度基本相同，在315.5左右，说明在开始失重时，蒙脱土几乎不起作用，这是由于最先发生失重的分子链是并没有插层进入蒙脱土片层间的相对自由的分子链-热失重的中心温度则有一定差别。,结论,通常在PU中引入填料不能同时增强和增韧，在强度提高的同时，其弹性-断裂伸长率会下降。而实验表明：加入蒙脱土，复合材料的拉伸强度高于纯PU 基体的2倍，断裂伸长率则高于纯PU基体的4倍以上，TGA分析表明，聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的热稳定性略有提高。,END谢谢欣赏,