OMMT改性聚氨酯的制备及其性能的分析.pdf

理学硕士学位论文OMMT改性聚氨酯的制备及性能研究张希旺哈尔滨理工大学2015年3月国内图书分类号::张希旺导师:陈宇飞申请学位级别:理学硕士学科、专业:高分子化学与物理所在单位:材料科学与工程学院答辩日期:2015年3月授予学位单位:哈尔滨理工大学Classified Index: for the Master Degree in ScienceStudy on Preparation and Properties ofPolyurethaneModifiedby OMMTCandidate:Zhang XiwangSupervisor:Chen YufeiAcademic Degree Appliedfor:Master of ScienceSpecialty:Macromolecule Chemistry &PhysicsDate of Oral Examination:March,2015University:Harbin University of Science and Technology 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《OMMT改性聚氨酯的制备及性能研究》,是本人在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名:日期:年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《OMMT改性聚氨酯的制备及性能研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密,在年解密后适用授权书。不保密√。(请在以上相应方框内打√)作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-I-OMMT改性聚氨酯的制备及性能研究摘要聚氨酯弹性体的综合性能优异并且性能可调控,在航天、军工、纺织、工业、农业等领域被广泛应用,但其内生热大,耐热性,耐极性溶剂性较差,加入填料可改善这些性能。聚氨酯弹性体的性能除与自身结构有关,还受所加入填料的影响,深入研究聚氨酯弹性体的结构及结构与性能间的关系对材料的开发和使用具有重要意义。本文以4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)与聚醚二醇(PPG)为原料合成聚氨酯预聚体,以二乙烯三胺(DETA)为扩链剂,环氧树脂(E51)为固化剂制备两种聚氨酯弹性体(PUE)。并通过原位聚合法将有机化蒙脱土(OMMT)掺杂到PUE中对其改性,制备了有机化蒙脱土/聚氨酯弹性体(OMMT/PUE)纳米复合材料。采用红外测试(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)测试方法对复合材料的微观结构、OMMT在PUE基体中的分散情况和层间距进行观察研究;采用电子万能拉力机和动态力学热分析仪对不同硬段的PUE和复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、储能模量、玻璃化温度和损耗因子进行测试分析;利用高阻计、耐压测试仪对复合材料的体积电阻率、击穿强度、介电常数、介电损耗和吸水率进行测试与分析。结果表明:用MDI为原料合成的PUE的力学性能优于用TDI的PUE。硬段含量为30wt%时PUE的力学性能最佳,,断裂伸长率为403%。基体中OMMT的层间距变大,含量小于4 wt%的OMMT可以在基体中分散均匀。加入OMMT可以提高PUE的综合性能,力学性能随含量的增加呈先升高后降低趋势,OMMT含量为4wt%时力学性能最佳, MPa,断裂伸长率为569 %, MPa,储能模量升高。添加OMMT提高了复合材料的绝缘性能,OMMT含量为2 wt%的材料的体积电阻率和击穿强度最高。关键词聚氨酯;MDI;OMMT;纳米复合材料哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-II-Study on Preparation and Properties of Polyurethane Modifiedby OMMTAbstractPolyurethane elastomer(PUE) have an ou