氰脲酸酯三聚体改性聚氨酯复合材料的研究.pdf

第28卷第5期现代化工May2008
2008年5月ModernChemicalIndustry∀47∀

纳米二氧化硅增强异氰脲酸酯三聚体改性
聚氨酯复合材料的研究
王士财,李宝霞,张晓东
(青岛大学化学化工与环境学院,山东青岛266071)

摘要:制备了纳米二氧化硅/对异氰脲酸酯三聚体改性聚氨酯(Nano-SiO2/IMPU)复合材料,并对其性能进行了研究。结果
表明,以n(NCO)n(OH)=101,催化剂为DMP-30、其质量分数用量为25%的IMPU配方为基础,利用超声辐照技术将Nano-

SiO2分散于液化MDI中聚合成型的Nano-SiO2/IMPU复合材料的力学性能和热稳定性都得到显著提高;当Nano-SiO2质量分数
为5%时,材料的综合性能最优。
关键词:聚氨酯;异氰脲酸酯三聚体;纳米二氧化硅;改性
中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:0253-4320(2008)05-0047-03
Studyonpolyurethanemodifiedbyisocyurnatecompositereinforcedbynanometer
silicondioxide
WANGShicai,LIBaoxia,ZHANGXiaodong
(InstituteofChemicalEngineeringandEnvironment,QingdaoUniversity,Qingdao266071,China)

Abstract:Thepolyurethanemodifiedbyisocyurnate(IMPU)compositereinforcedbynanometersilicondioxide(Nano

SiO2)isprepared,anditspropertiesarestudied.TheresultsshowthatthemechanicalandthermalpropertiesofNanoSiO2/
IMPUcompositepreparedwiththeIMPUfundamentalformulainwhichn(NCO)/n(OH)=101,25%ofcatalyst(DMP

30),andwithNanoSiO2dispersedinliquefiedMDIaregreatlyimproved.whenthecontentofNanoSiO2is5%ofthepolymer

s,thegeneralpropertiesofNanoSiO2/IMPUcompositecanbethebest.

Keywords:polyurethane;isocyurnate;NanoSiO2;modification

聚氨酯具有高强度、高耐磨性等优异性能,但它料,并研究了其性能。
在刚性、热稳定性及水解稳定性上还有相当的局限
1实验部分
性[1]。在异氰脲酸酯、聚脲、氨基甲酸酯、脲基甲酸
酯和缩二脲等链节结构中,异氰脲酸酯由于其稳定11主要原料
的三聚六元环结构和环上无活泼氢的结构特点,使碳化二亚胺改性的液化二苯基甲烷二异氰酸酯
得它的热稳定性、水解稳定性和刚性最高[2],因此在(L-MDI),NCO%=298%,烟台合成革总厂;低聚合
多嵌段聚氨酯分子链上引入异氰脲酸酯三聚体结构MDI改性的液化MDI,NCO%=264%,烟台合成革
对其加以改性,在一定程度上可提高聚氨酯材料的总厂;聚醚二元醇(PPO),相对分子质量为2000,上
性能[3-4]。利用纳米粒子研制聚合物/纳米粒子材海高桥化工厂;纳米二氧化硅,粒径20~40nm,沈阳
料已成为新的研究热点[5-10],但利用纳米粒子制备化工股份有限公司;催化剂2,4,6-三(二甲胺基甲
纳米粒子增强异氰脲酸酯三聚体改性聚氨酯复合材基)苯酚(DMP-30),分析纯;1,4-丁二醇(BD)、乙二
料的研究报道甚少。笔者在考察了异氰脲酸酯三聚醇(EG),化学纯。

体改性聚氨酯(IMPU)基础配方、纳米二氧化硅12Nano-SiO2增强IMPU复合材料的制备

(Nano-SiO2)分散方法及其Nano-SiO2增强IMPU复在装有温度计、搅拌器、真空接管的四口烧瓶中

合体系(Nano-SiO2/IMPU)材料制备工艺的基础上,加入PPO和DMP-30,在100~105!、001MPa下减
采用本体聚合方法在氨酯分子链上引入异氰脲酸酯压脱水干燥处理25~30h,冷却后备用,作为制备
三聚体对聚氨酯结构加以改性,再以Nano-SiO2对材料的A组分。将一定量的纳米二氧化硅,经搅拌
其进一步增强改性,制备Nano-SiO2/IMPU复合材混合并在超声辐照作用下分散于液化MDI中,作为

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