石墨烯-水性聚氨酯納米復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、水性聚氨酯作為一種性能優(yōu)越的高分子材料，本身具有很多獨特的性能，并且在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。但是聚氨酯本身也存在許多缺點，因此通過納米材料改性聚氨酯可以顯著提高其性能。石墨烯自發(fā)現(xiàn)以來因其獨特的性質(zhì)，被認(rèn)為是制備納米復(fù)合材料很好的添加劑。因此本實驗針對石墨烯本身的穩(wěn)定性，且聚合過程中容易團(tuán)聚的特點，首先對氧化石墨烯進(jìn)行表面插層改性，使之能很好地分散在有機(jī)溶劑當(dāng)中，最后與水性聚氨酯乳液成功復(fù)合制備聚氨酯納米復(fù)合材料，并對材料的性能進(jìn)行了

2、測試。實驗內(nèi)容主要有:
　　 (1)首先選用Hummers方法制備氧化石墨，使用TEM、XRD和傅里葉紅外分析(FTIR)對氧化石墨形成前后的結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示氧化石墨片層上存在大量的含氧基團(tuán)如羰基、羥基、羧基、環(huán)氧基等，這些極性基團(tuán)的存在使得氧化石墨具有很好的親水性。
　　 (2)用過量異氰酸酯(TDI)對制得的氧化石墨進(jìn)行表面化學(xué)處理，使氧化石墨表面成功接入苯環(huán)跟-NCO基團(tuán)。結(jié)果表明TDI對氧化石墨烯片

3、層之間形成一定的插層作用，同時可以與其表面的羥基、羧基等反應(yīng)，由于TDI大量過量，處理后的氧化石墨表面含有-NCO基團(tuán)，并且可以利用該功能化基團(tuán)制備含其他功能化基團(tuán)的氧化石墨烯或者石墨烯跟聚合物之間有化學(xué)鍵連接的功能高分子納米復(fù)合材料等。最后進(jìn)行的分散性實驗得出，該功能化石墨烯可在有機(jī)溶劑如DMF、NMP、MEK、DCM等中穩(wěn)定地分散。
　　 (3)利用IPDI及TDI作為二異氰酸酯，以PBA為低聚二元醇，以DMPA為親水單體分