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《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的进步和环境保护意识的提升，环保型水性聚氨酯材料因具有优异的物理机械性能、良好的耐候性和环保性，在涂料、胶黏剂、皮革、纺织等领域得到了广泛应用。
近年来，通过引入纳米材料来改善水性聚氨酯性能已成为研究热点。
本篇论文以水性聚氨酯与纳米SiO2的复合材料为研究对象，通过实验对其制备过程和老化性能进行深入的研究。
二、材料与方法1. 材料水性聚氨酯（WPU）、纳米SiO2、助剂等。
2. 制备方法（1）将水性聚氨酯与适量的纳米SiO2混合，通过机械搅拌使其均匀分散；（2）加入适量的助剂，提高复合材料的稳定性和性能；（3）在适当的温度和压力下，将混合物进行热处理，制备出复合材料。
3. 实验方法采用红外光谱、扫描电镜等手段对复合材料的结构与性能进行表征；通过加速老化实验，研究其老化性能。
三、结果与讨论1. 复合材料的制备通过上述方法成功制备了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。
实验过程中发现，纳米SiO2的加入能够显著提高水性聚氨酯的稳定性，并改善其力学性能和耐候性能。
2. 复合材料的结构与性能（1）红外光谱分析表明，纳米SiO2与水性聚氨酯成功复合，两者之间存在化学键合作用；（2）扫描电镜观察显示，纳米SiO2在水性聚氨酯基体中分散均匀，有效提高了基体的力学性能和耐候性能；（3）力学性能测试表明，与未添加纳米SiO2的水性聚氨酯相比，复合材料具有更高的拉伸强度和更好的抗冲击性能。
3. 复合材料的老化性能通过加速老化实验发现，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料具有优异的老化性能。
在紫外光、高温等恶劣环境下，复合材料的物理机械性能和耐候性能均表现出较高的稳定性。
这主要归因于纳米SiO2的加入，提高了水性聚氨酯的抗老化性能。
四、结论本篇论文通过实验研究了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及老化性能。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着现代科技的不断发展，聚氨酯（PU）作为高性能聚合物，具有独特的力学、热学及电学性质，已被广泛应用于各领域。
尤其是水性聚氨酯（WPU）因其绿色环保的特性而受到广泛的关注。
将纳米材料引入聚氨酯体系中，能够有效地提高其性能。
本篇论文旨在研究水性聚氨酯与纳米SiO2复合材料的制备方法，以及其老化性能。
二、水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备首先，要了解复合材料的制备方法。
本研究采用了物理共混法和化学交联法两种方法来制备水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。
具体操作过程包括选择合适的前驱体，对SiO2进行纳米级别的制备与表面处理，然后与水性聚氨酯进行混合或交联反应。
（一）物理共混法物理共混法是一种简单有效的制备方法。
首先，将纳米SiO2与水性聚氨酯进行混合，通过搅拌和分散的方式使两者均匀混合。
然后，通过调节混合比例和分散条件，得到具有不同SiO2含量的复合材料。
（二）化学交联法化学交联法通过在反应过程中引入化学键合作用，使纳米SiO2与水性聚氨酯之间产生更强的相互作用。
首先，将水性聚氨酯进行适当的预处理，然后与纳米SiO2进行反应，形成稳定的化学交联结构。
三、老化性能研究复合材料的老化性能对于其在应用环境中的性能稳定性和使用寿命具有重要意义。
本研究对制备得到的水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料进行了多种条件下的老化实验。
（一）热老化实验在高温环境下，复合材料的性能会受到一定的影响。
通过在高温环境中对复合材料进行热老化实验，观察其性能变化情况。
通过对比不同SiO2含量的复合材料在热老化后的性能变化，评估其耐热性能的改善程度。
（二）紫外老化实验在阳光或紫外线辐射的照射下，水性聚氨酯的表面会发生光氧化反应，导致性能下降。
通过进行紫外老化实验，研究不同条件下紫外辐射对复合材料性能的影响，并评估其抗紫外老化的能力。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的进步和环境保护意识的提升，环境友好型的水性聚氨酯（WPU）因其出色的物理、化学和机械性能逐渐成为研究热点。
在众多的研究领域中，通过纳米技术的引入，将纳米SiO2与水性聚氨酯复合，形成复合材料，其性能得到显著提升。
本篇论文将针对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程以及其老化性能进行详细的研究与讨论。
二、材料制备（一）实验材料本实验所使用的主要材料为水性聚氨酯（WPU）、纳米SiO2等。
（二）制备过程制备过程主要分为三个步骤：首先，将水性聚氨酯进行预处理；其次，将预处理后的水性聚氨酯与纳米SiO2进行混合；最后，进行复合材料的固化处理。
（三）制备工艺参数本实验中，我们通过调整纳米SiO2的含量、混合温度、混合时间以及固化温度等参数，以寻找最佳的制备工艺。
三、复合材料的性能研究（一）物理性能通过对复合材料的拉伸强度、断裂伸长率等物理性能的测试，我们发现纳米SiO2的引入显著提高了水性聚氨酯的物理性能。
（二）化学性能通过化学稳定性测试，我们发现复合材料具有较好的耐酸碱、耐溶剂等化学性能。
（三）机械性能利用扫描电子显微镜（SEM）等设备对复合材料的微观结构进行观察，我们发现纳米SiO2在复合材料中形成了均匀的分散，这有助于提高材料的机械性能。
四、老化性能研究（一）热老化性能我们将复合材料进行热老化处理，通过对比处理前后的物理、化学和机械性能，发现复合材料具有较好的热稳定性。
（二）光老化性能通过紫外光照射实验，我们发现复合材料在紫外光照射下表现出良好的抗光老化性能。
（三）综合老化性能评价综合考虑热老化和光老化等因素，我们发现水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料具有出色的老化性能，能够满足多种复杂环境下的使用需求。
五、结论本篇论文详细研究了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着现代科技的不断发展，聚氨酯（PU）作为高性能聚合物，具有独特的力学、热学及化学性能，在众多领域得到了广泛应用。
然而，传统聚氨酯材料在长期使用过程中易出现老化问题，导致其性能下降。
为了改善这一状况，本文提出了一种新型的水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料制备方法，并对其老化性能进行了深入研究。
二、材料制备1. 材料选择实验选用水性聚氨酯、纳米SiO2及助剂等作为原料。
其中，水性聚氨酯作为基体材料，纳米SiO2作为增强材料。
2. 制备过程（1）将水性聚氨酯与适量的助剂混合，搅拌均匀；（2）将纳米SiO2加入上述混合液中，进行超声分散处理；（3）将分散均匀的混合液进行浇注、固化，得到水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。
三、性能研究1. 物理性能通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的微观结构，发现纳米SiO2均匀地分散在水性聚氨酯基体中。
这有助于提高复合材料的力学性能和热稳定性。
2. 力学性能对复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，结果表明，纳米SiO2的加入显著提高了聚氨酯的力学性能。
复合材料的拉伸强度、压缩强度及模量均有所提高。
3. 热稳定性通过热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）对复合材料的热稳定性进行研究。
结果表明，纳米SiO2的加入提高了聚氨酯的热分解温度，显著提高了其热稳定性。
四、老化性能研究1. 老化实验方法将复合材料置于不同温度、湿度及光照条件下进行加速老化实验，模拟实际使用过程中的老化过程。
2. 老化性能分析（1）外观变化：通过观察老化前后复合材料的外观变化，评估其抗老化性能；（2）力学性能：对老化后的复合材料进行拉伸、压缩等力学性能测试，分析其力学性能的变化；（3）热稳定性：通过TGA和DSC分析老化后复合材料的热稳定性变化。
五、结果与讨论经过对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的老化性能研究，得出以下结论：1. 纳米SiO2的加入显著提高了水性聚氨酯的抗老化性能。
纳米SiO_(2)改性聚氨酯注浆材料的制备及性能研究贾小盼;栗莎;马瑞彦;杜慧慧;姚彦娜【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2022(53)7【摘要】采用原位聚合法,通过掺入不同含量(0,2%,4%和6%)(质量分数)的纳米SiO_(2),制备了纳米SiO_(2)改性聚氨酯注浆材料。
通过电子密度计、黏度计、电子万能试验机和SEM等对该材料的密度、包水性、凝胶时间、力学性能和微观形貌等进行了测试表征。
结果表明,随着纳米SiO_(2)含量的增加,改性聚氨酯注浆材料的密度、黏度、固含量、凝胶时间和包水性均呈现出逐渐增大的趋势。
当纳米SiO_(2)的含量为6%(质量分数)时,试样的密度、黏度、凝胶时间、固含量、包水性和压缩强度均达到了最大值,分别为1.21 g/mol,1769 mPa·s,140.8 s,78%,53.9 s 和0.115 MPa;随着纳米SiO_(2)含量的增加,改性聚氨酯注浆材料的遇水膨胀率和发泡率均呈现出逐渐减小的趋势,当纳米SiO_(2)的含量为6%(质量分数)时,试样的遇水膨胀率和发泡率达到了最小值,分别为811.2%和150.5%;SEM分析发现,未掺杂纳米SiO_(2)的聚氨酯注浆材料的尺寸分布不均匀,并且有明显的缺口,掺入适量纳米SiO_(2)后,改性聚氨酯注浆材料的尺寸明显变小,且分布较为均匀,缺口的分布也明显减少,但掺入较多纳米SiO_(2)时,在局部区域有团聚和尺寸变大的现象。
综合来看,纳米SiO_(2)的掺入使聚氨酯注浆材料的综合性能得到了明显改善,纳米SiO_(2)的最佳掺杂比例为6%(质量分数)。
【总页数】5页(P7232-7236)【作者】贾小盼;栗莎;马瑞彦;杜慧慧;姚彦娜【作者单位】河北工程技术学院土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8【相关文献】1.功能化改性碳纳米管接枝聚氯乙烯复合材料的制备及性能研究(一)——功能化改性碳纳米管的制备与表征2.纳米CaCO_(3)改性聚氨酯复合材料的制备及性能研究3.纳米SiO_(2)增强聚氨酯注浆材料的制备与性能研究4.碳纳米管改性水泥基注浆材料的制备及性能研究5.纳米SiO_(2)改性水性聚氨酯涂料的制备及其对混凝土抗渗性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米二氧化硅改性聚氨酯的热可逆自修复行为研究纳米二氧化硅改性聚氨酯的热可逆自修复行为研究摘要：热可逆自修复材料在材料科学领域具有广阔的应用前景。
本研究通过纳米二氧化硅的改性，成功实现了聚氨酯的热可逆自修复行为。
通过对材料的力学性能、自修复效果以及自修复机制的研究，揭示了纳米二氧化硅对聚氨酯的改性效果，为该材料在可持续发展和环境保护方面的应用提供了新的解决方案。
关键词：纳米二氧化硅；聚氨酯；热可逆自修复；材料改性引言自修复材料的出现为减少材料的损坏和增加材料的使用寿命提供了新的解决方案。
目前，热可逆自修复材料被广泛研究和应用。
热可逆自修复材料具有在高温下发生断裂后，能自行修复形成完整结构的能力。
聚氨酯是一种广泛应用的工程材料，但其低强度和易损性限制了其更广泛的应用领域。
因此，探索一种能够改善聚氨酯力学性能和自修复能力的方法显得尤为重要。
实验方法材料制备：通过将纳米二氧化硅表面官能团化，然后与聚氨酯发生缩合反应，制备了纳米二氧化硅改性聚氨酯材料。
具体制备过程为：首先将纳米二氧化硅与烷基三乙氧基硅烷发生反应，官能化纳米二氧化硅得到；然后将官能化纳米二氧化硅与聚氨酯前驱体进行缩合反应，得到纳米二氧化硅改性的聚氨酯材料。
材料表征：利用扫描电子显微镜(SEM)对纳米二氧化硅改性聚氨酯材料的表面形貌进行观察和分析。
对材料的力学性能进行测试，包括拉伸、压缩、弯曲等力学性能的研究。
自修复行为测试：通过热循环实验，研究纳米二氧化硅改性聚氨酯的热可逆自修复行为。
具体实验条件为：将材料加热至断裂温度后快速冷却，并观察其自修复效果。
通过对断裂面形貌的观察和力学性能测试，评估材料的自修复能力。
结果与讨论纳米二氧化硅改性聚氨酯材料的SEM图像显示其表面均匀分布着纳米二氧化硅颗粒。
力学性能测试表明，纳米二氧化硅改性聚氨酯材料的强度和韧性均得到了显著提高。
自修复行为测试结果显示，材料在经历高温断裂后能够在快速冷却过程中自行修复，形成完整的结构，并且恢复了原来的力学性能。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的不断进步，复合材料在众多领域得到了广泛的应用。
其中，水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料因其优异的物理性能和良好的环境适应性，成为了当前研究的热点。
本文旨在研究水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能，以期为该类材料在实际应用中提供理论依据。
二、材料制备1. 材料选择本实验选用水性聚氨酯树脂、纳米SiO2以及适量的溶剂等为原料。
其中，水性聚氨酯树脂具有良好的成膜性、粘结性和耐候性；纳米SiO2则因其优异的物理性能和化学稳定性，常被用于复合材料的增强。
2. 制备过程将水性聚氨酯树脂与溶剂混合，充分搅拌至均匀后，加入纳米SiO2进行共混。
通过调节共混比例、温度和搅拌速度等参数，制备出不同配比的复合材料。
随后，将复合材料进行真空脱泡处理，以消除材料中的气泡。
最后，将脱泡后的复合材料涂布于基材上，干燥后得到所需的复合材料。
三、性能测试1. 力学性能测试通过拉伸试验测试复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和硬度等力学性能指标。
结果表明，随着纳米SiO2含量的增加，复合材料的力学性能得到显著提高。
2. 热稳定性测试采用热重分析仪测试复合材料的热稳定性。
结果表明，纳米SiO2的加入可提高复合材料的热稳定性，有效延缓了材料的热降解过程。
3. 老化性能测试通过人工加速老化试验，模拟复合材料在自然环境中的老化过程。
通过对比老化前后复合材料的性能变化，评估其老化性能。
四、老化性能研究1. 老化过程及机理在人工加速老化过程中，复合材料表面逐渐出现裂纹、变色等现象。
通过分析老化过程中的化学变化和物理性能变化，发现纳米SiO2的加入可有效延缓复合材料的老化过程。
这主要归因于纳米SiO2的优异性能和良好的分散性，使得复合材料在老化过程中具有更好的稳定性和耐候性。
2. 老化性能评价通过对比不同配比复合材料的老化性能，发现纳米SiO2含量较高的复合材料在人工加速老化试验中表现出更好的性能稳定性。
纳米SiO2的表面改性及其在聚氨酯弹性体中的应用*张 颖1,侯文生1,魏丽乔1,刘少兵2,许并社1(1.太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;2.太原理工大学化学工程与技术学院,山西太原030024)摘 要: 用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对表面包覆Al(OH)3的纳米SiO2进行了改性处理。
通过IR、自动电位粒度仪和FESEM等测试手段对表面处理前后纳米SiO2的表面结构、界面电性能和分散状况进行了分析表征。
考查了处理前后纳米SiO2与聚氨酯弹性体(PUE)的相容性及其对PU E材料力学性能的影响。
结果表明,经SDBS对表面包覆A l(OH)3的纳米SiO2粉体进行改性后,纳米SiO2粉体的团聚现象减少,分散性提高,单个纳米SiO2颗粒的平均粒径约为30nm;经表面处理后的纳米SiO2粉体与有机基体PU E的相容性增强,并对PUE材料的力学性能有了较大的改善,能同时达到增强增韧的效果。
关键词: 纳米SiO2;表面包覆;有机改性;相容性中图分类号: O613文献标识码:A 文章编号:1001 9731(2006)08 1286 031 引 言纳米SiO2颗粒的无机刚性及高比表面积的特点可使其作为增强材料来提高复合材料的力学性能。
然而,由于纳米SiO2粉体与基体材料的表面性质不同,直接填充往往会导致复合材料力学性能的降低。
因此,在填充前首先必须对其进行表面改性。
为了提高改性效果许多科研工作者对改性所用试剂、改性方法和工艺等进行了大量的研究[1~5]。
在试剂的选择上,由于纳米SiO2粉体等电点pH(2~3)较低,大多集中在使用阳离子表面活性剂对纳米SiO2粉体进行表面改性的研究上,使用阴离子表面活性剂对纳米SiO2进行表面改性的研究未见报道。
而阳离子表面活性剂价格昂贵,且有毒性。
因此,为了避免使用阳离子表面活性剂对纳米SiO2粉体进行改性,本文先采用Al (OH)3对其进行表面包覆,改变SiO2粉体等电点pH 后,再通过静电吸附作用,实现了用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纳米SiO2进行有机改性的目的;并将处理前后的纳米SiO2粉体添加到聚氨酯弹性体(PU E)中,探讨了处理前后纳米SiO2粉体与PUE的相容性及其对PU E材料力学性能的影响。
《基于纳米SiO2的P-N-Si系阻燃剂的合成及其对聚氨酯的阻燃改性研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，火灾安全日益受到重视。
聚氨酯（PU）因其优良的物理性能和保温效果在工业生产中得到广泛应用，但该类材料易燃，对人们的生命财产安全构成严重威胁。
因此，研究并开发有效的阻燃剂对提高聚氨酯的阻燃性能具有重要意义。
本文以纳米SiO2为基础，合成P-N-Si系阻燃剂，并研究其对聚氨酯的阻燃改性效果。
二、P-N-Si系阻燃剂的合成（一）实验材料及仪器实验材料主要包括纳米SiO2、磷酸、硅烷偶联剂等。
实验仪器包括磁力搅拌器、电热恒温干燥箱、电子显微镜等。
（二）合成方法采用溶胶-凝胶法，将纳米SiO2与磷酸、硅烷偶联剂进行混合反应，合成P-N-Si系阻燃剂。
反应过程中严格控制反应条件，包括温度、压力和反应时间等，以保证产品的质量。
（三）合成产物分析通过红外光谱（IR）、X射线衍射（XRD）等手段对合成产物进行表征，验证其结构及组成。
三、P-N-Si系阻燃剂对聚氨酯的阻燃改性研究（一）实验方法将合成的P-N-Si系阻燃剂与聚氨酯进行混合，制备出不同含量的阻燃聚氨酯材料。
通过热重分析（TGA）、极限氧指数（LOI）等手段，研究阻燃剂对聚氨酯的阻燃性能的影响。
（二）实验结果与分析1. 热重分析：通过TGA实验，我们发现随着P-N-Si系阻燃剂含量的增加，聚氨酯的热稳定性得到提高，分解温度有所上升。
2. 极限氧指数：通过LOI实验，我们发现加入P-N-Si系阻燃剂的聚氨酯材料具有较高的极限氧指数，表明其具有良好的阻燃性能。
3. 扫描电镜（SEM）分析：通过SEM观察阻燃聚氨酯的表面形貌，发现加入阻燃剂后，聚氨酯的表面结构更加致密，有利于提高其阻燃性能。
四、结论本研究成功合成了基于纳米SiO2的P-N-Si系阻燃剂，并通过实验验证了其对聚氨酯的阻燃改性效果。
实验结果表明，P-N-Si系阻燃剂能有效提高聚氨酯的热稳定性和极限氧指数，改善其阻燃性能。
改性纳米SiO2／含氟丙烯酸酯—水性聚氨酯胶粘剂的研究采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）改性的有机化纳米SiO2和2，2，3，4，4，4-甲基丙烯酸六氟丁酯（HFBMA）对水性聚氨酯改性，制备了改性水性聚氨酯（SiO2/FWPU）复合胶粘剂。
研究结果表明，当APTES用量为纳米SiO2用量的50%、改性温度为35℃、反应时间为7 h，改性纳米SiO2具有较好的改性效果，可用于WPU的改性。
采用粒度分析仪、数字黏度计、拉力试验机、热重分析仪等仪器进行表征，研究了纳米SiO2对SiO2/FWPU的乳液性能、胶膜性能及其对非极性膜粘接性能的影响，研究发现，随着改性纳米SiO2用量增加，乳液的稳定性降低，胶膜拉伸强度先增大后减小，断裂伸长率则不断减小。
纳米SiO2可提高胶粘剂的耐热性能，使胶粘剂在高温蒸煮条件下仍有很好的粘接性能。
当纳米SiO2用量为1.0%时，SiO2/FWPU复合胶粘剂的综合性能最好，能满足复合软包装袋的需要。
标签：改性纳米SiO2；含氟丙烯酸酯；水性聚氨酯；非极性膜；胶粘剂复合软包装膜是使用胶粘剂把多种具有特殊性能的软包装薄膜复合在一起，对胶粘剂的粘接性能、耐腐蚀性、耐高温蒸煮（100～135℃）、制袋封口时耐瞬间高温（150～200℃）等性能有较高要求[1～3]。
水性聚氨酯（WPU）胶粘剂是以水作为分散介质的环保型胶粘剂，具有不燃、无毒、不污染环境等优点，逐渐取代溶剂型聚氨酯胶粘剂在软包装行业的使用[4，5]。
然而，WPU胶粘剂的表面张力高，对软包装膜的润湿性不好，直接影响粘接性能[6]。
此外，为满足复合软包装薄膜在高温蒸煮条件下的使用要求，WPU 胶粘剂还需具有优异的耐高温性能和耐水性能，因此，必须对单一的WPU胶粘剂进行改性，以满足其在复合软包装行业中的使用。
本课题采用APTES对纳米SiO2接枝改性，研究了改性工艺及APTES用量对纳米SiO2改性效果的影响。
然后使用改性后的纳米SiO2和HFBMA对WPU 胶粘剂改性，以达到降低胶粘剂的表面张力、提高其耐水性能、力学性能和耐高温性能的目的。
