胺基化氧化石墨烯-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的制備及研究.pdf

1、聚氨酯泡沫塑料自身的性能優(yōu)良，比如質(zhì)量小、導(dǎo)熱系數(shù)低、抗壓能力好，在建筑建材、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品的要求越來越高，進一步優(yōu)化聚氨酯泡沫的結(jié)構(gòu)、提升聚氨酯泡沫的性能具有重要的研究意義。本論文將具有片層結(jié)構(gòu)的納米無機材料氧化石墨烯添加到聚氨酯泡沫體系中，調(diào)控聚氨酯泡沫的微觀泡孔結(jié)構(gòu)，制備出具有良好力學性能、熱力學性能、及加工性能的聚氨酯泡沫復(fù)合材料。首先制備了胺基改性的氧化石墨烯，增強了其表面

2、活性，實現(xiàn)了氧化石墨烯在聚氨酯泡沫中的均勻分散;然后將胺基改性的氧化石墨烯引入聚氨酯基體，以水為發(fā)泡劑制備出聚氨酯泡沫復(fù)合材料，并對其結(jié)構(gòu)及性能進行了詳細的研究。具體研究工作如下:
　　第一，通過研究發(fā)泡劑、多元醇復(fù)配比例對聚氨酯泡沫泡孔結(jié)構(gòu)的影響，設(shè)計對比實驗，進行掃描電鏡及密度測試，得到制備泡孔均勻完整的聚氨酯泡沫的最佳配方。
　　第二，利用低中溫超聲輔助Hummers法制備氧化石墨烯，將不同種類的胺基通過化學反應(yīng)引入氧

3、化石墨烯表面，得到了胺基改性的氧化石墨烯。通過紅外光譜、拉曼光譜、X射線衍射光譜等測試表征證明胺基成功接枝到石墨烯表面，并且經(jīng)過胺基改性的氧化石墨烯片層間距增大。
　　第三，將不同種類的胺基改性氧化石墨烯引入聚氨酯基體中，以水為發(fā)泡劑制備聚氨酯泡沫復(fù)合材料。通過掃描電鏡觀察對比了不同石墨烯對聚氨酯泡沫微觀結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)加入石墨烯之后，聚氨酯泡沫復(fù)合材料的泡孔直徑減小，泡孔分布更加均勻，并且聚醚胺改性石墨烯(PEA-GO)的加入使

4、聚氨酯泡沫復(fù)合材料的泡孔更加致密均勻，效果優(yōu)于三乙烯四胺改性石墨烯(TEDA-GO)。聚氨酯泡沫復(fù)合材料的壓縮性能測試結(jié)果表明，聚醚胺改性石墨烯聚氨酯泡沫復(fù)合材料壓縮性能得到提高到0.221Mpa，高于三乙烯四胺改性石墨烯13％。論文還研究了改性前后的石墨烯對聚氨酯體系的流變性能的影響，結(jié)果表明胺基改性石墨烯的分散性要高于氧化石墨烯。通過對比確定聚醚胺改性氧化石墨烯能夠更好地提高聚氨酯泡沫復(fù)合材料的綜合性能。
　　第四，研究了聚醚