累托石-聚氨酯納米復(fù)合材料界面作用與表面性能研究.pdf

1、本文選用累托石(REC)作為納米填料相，選擇熱塑性聚氨酯彈性體為基體，采用兩種不同的季銨鹽改性劑制備有機(jī)改性累托石(OREC)，通過(guò)熔融共混的方法制備了有機(jī)累托石/聚氨酯納米復(fù)合材料；采用分子模擬技術(shù)建立累托石，季銨鹽改性劑，改性累托石，聚氨酯以及累托石/聚氨酯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)模型，計(jì)算了累托石、季銨鹽改性劑、聚氨酯之間的相互作用；采用反氣相色譜法定量研究累托石、不同的改性累托石和聚合物基體的表面性質(zhì)，分析累托石改性前后表面性質(zhì)的變化，分

2、析改性累托石與聚氨酯的表面性質(zhì)的匹配關(guān)系與其復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系；采用毛細(xì)管流變儀分析改性累托石/聚氨酯復(fù)合材料的流變性；采用反氣相色譜法定量研究改性累托石不同添加量的復(fù)合材料的表面性質(zhì)，分析累托石添加量對(duì)其復(fù)合材料表面性能的影響。 結(jié)果表明，REC與不同有機(jī)改性劑之間的相互作用不同，OREC的表面性質(zhì)發(fā)生很大變化，其中十二烷基-二甲基-芐基溴化銨(1227)對(duì)REC的改性效果較好；復(fù)合材料中填料和基體的表面性質(zhì)研究結(jié)果表明，

3、填料和基體的表面性質(zhì)直接影響其復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)而對(duì)納米復(fù)合材料的各種性能有一定的影響。REC表面色散能較高，表面酸性較強(qiáng)，在TPUR基體中的分散性較差；OREC色散能明顯降低，且表面呈一定堿性，在TPUR中的分散性明顯改善；其中1227處理的REC與TPUR基體的色散能較為接近，酸堿作用參數(shù)較為匹配，其在TPUR基體中的分散性更優(yōu)，力學(xué)性能提高顯著。此外，分子模擬的結(jié)果表明1227季銨鹽和REC之間的結(jié)合能高于1631季銨鹽與REC之間