Полиуретан на водной основе — это новый тип полиуретановых систем, в которых в качестве диспергирующей среды используется вода вместо органических растворителей. Он обладает такими преимуществами, как отсутствие загрязнения, безопасность и надежность, превосходные механические свойства, хорошая совместимость и простота модификации.
Однако полиуретановые материалы также страдают от низкой водостойкости, термостойкости и устойчивости к растворителям из-за отсутствия стабильных поперечных связей.
Следовательно, необходимо улучшить и оптимизировать различные свойства полиуретана в процессе его применения путем введения функциональных мономеров, таких как органический фторсиликон, эпоксидная смола, акриловый эфир и наноматериалы.
Среди них наноматериалы, модифицированные полиуретановыми материалами, могут значительно улучшить их механические свойства, износостойкость и термическую стабильность. Методы модификации включают метод интеркаляционного композита, метод in situ полимеризации, метод смешивания и т. д.
Нанокремнезем
Диоксид кремния (SiO2) имеет трехмерную сетевую структуру с большим количеством активных гидроксильных групп на поверхности. Он может улучшить комплексные свойства композита после соединения с полиуретаном посредством ковалентной связи и сил Ван дер Ваальса, такие как гибкость, термостойкость, устойчивость к старению и т. д. Го и др. синтезировали модифицированный наночастицами SiO2 полиуретан с использованием метода in-situ полимеризации. При содержании SiO2 около 2% (масс., массовая доля, далее аналогично) вязкость при сдвиге и прочность на отслаивание клея существенно улучшились. По сравнению с чистым полиуретаном, термостойкость и прочность на растяжение также незначительно возросли.
Нанооксид цинка
Наночастицы ZnO обладают высокой механической прочностью, хорошими антибактериальными и бактериостатическими свойствами, а также сильной способностью поглощать инфракрасное излучение и хорошей защитой от УФ-излучения, что делает их пригодными для создания материалов со специальными функциями. Авад и др. использовали метод нанопозитронов для введения наполнителей ZnO в полиуретан. Исследование показало наличие межфазного взаимодействия между наночастицами и полиуретаном. Увеличение содержания наночастиц ZnO от 0 до 5% повысило температуру стеклования (Tg) полиуретана, что улучшило его термическую стабильность.
Нанокарбонат кальция
Сильное взаимодействие между наночастицами CaCO3 и матрицей значительно повышает прочность на разрыв полиуретановых материалов. Гао и др. сначала модифицировали наночастицы CaCO3 олеиновой кислотой, а затем получили полиуретан/CaCO3 путем полимеризации in situ. Инфракрасная спектроскопия (FT-IR) показала, что наночастицы равномерно распределены в матрице. Согласно результатам механических испытаний, было установлено, что полиуретан, модифицированный наночастицами, обладает более высокой прочностью на разрыв, чем чистый полиуретан.
Графен
Графен (G) представляет собой слоистую структуру, образованную гибридными орбиталями SP2, которая обладает превосходной проводимостью, теплопроводностью и стабильностью. Он отличается высокой прочностью, хорошей ударной вязкостью и легкостью изгиба. В работе Ву и др. были синтезированы нанокомпозиты Ag/G/PU, и с увеличением содержания Ag/G термическая стабильность и гидрофобность композитного материала продолжали улучшаться, а антибактериальные свойства также соответственно возрастали.
Углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки (УНТ) — это одномерные трубчатые наноматериалы, соединенные шестиугольниками, и в настоящее время являются одним из материалов с широким спектром применения. Благодаря их высокой прочности, проводимости и свойствам полиуретановых композитов, можно улучшить термическую стабильность, механические свойства и проводимость материала. В работе Ву и др. УНТ были введены посредством полимеризации in situ для контроля роста и образования эмульсионных частиц, что позволило равномерно распределить УНТ в полиуретановой матрице. С увеличением содержания УНТ значительно повысилась прочность композитного материала на растяжение.
Наша компания предоставляет высококачественные услуги.Дымчатый диоксид кремния, антигидролизные агенты (сшивающие агенты, карбодиимид), УФ-поглотители.и т. д., которые значительно улучшают характеристики полиуретана.
Дата публикации: 07 февраля 2025 г.

