氟硅改性聚氨酯自组装膜制备及性能研究的任务书.docx

氟硅改性聚氨酯自组装膜制备及性能研究的任务书
任务书：
一、研究背景
随着现代化科学与技术的不断发展，高分子材料在各个领域得到广泛应用。其中聚氨酯材料因其优异的机械性能、化学稳定性和可变性，被广泛应用于涂料、胶粘剂、热塑性弹性体等领域。然而，聚氨酯材料的特性也使得它的应用受到一些限制，例如耐热性能有限、极性小，不能与特定表面形成牢固的结合等。为了克服这些问题，很多研究者开始研究合成氟化聚氨酯材料。氟化聚氨酯材料具有良好的耐化学性、耐温性和耐候性能。另外，氟化聚氨酯也具有优异的粘附能力，可以与PVC、PET、PTFE等特定表面牢固结合。因此，氟化聚氨酯材料在高精度、高性能的应用中具有重要的应用价值。
二、研究内容
为了进一步提高氟化聚氨酯材料的性能，本研究拟通过氟硅改性聚氨酯的自组装膜制备方法来改善其物化性能。具体研究内容如下：
1.氟硅改性聚氨酯制备
a.分别制备聚酯、多元醇、异氰酸酯、氟乙烯丙烯酸酯以及一定比例的硅氧烷等原材料；
b.通过环氧硅氧烷交联反应，制备氟硅改性聚氨酯，并研究其化学结构、物理性质等基本性能。
2.氟硅改性聚氨酯自组装膜制备
a.设计自组装膜制备方案，采用表面活性剂为介质，在氟硅改性聚氨酯材料表面形成微米级的有序排列结构；
b.使用原子力显微镜（AFM）等测试手段对其微观形貌进行观察，并探究微米级结构与分子级结构之间的关系；
c.研究自组装膜的形成过程以及与氟硅改性聚氨酯基体材料的相互作用机制。
3.氟硅改性聚氨酯自组装膜性能研究
a.研究自组装膜对氟硅改性聚氨酯骨架的影响，测试不同厚度的自组装膜对材料的热稳定性、抗溶剂性、耐黄变性等性能指标的影响；
b.研究自组装膜对材料表面性质的影响，如表面润湿性、表面能等参数的变化。
三、研究目标
通过以上研究内容，旨在实现以下目标：
1.基于氟硅改性聚氨酯材料的优异性能特点，制备高性能的氟硅改性聚氨酯材料；
2.研究自组装膜制备方案，探究自组装膜结构形貌以及与氟硅改性聚氨酯基体材料的相互作用机制；
3.研究氟硅改性聚氨酯自组装膜对材料性能的影响，为氟硅改性聚氨酯材料的应用提供理论基础。
四、研究方法
1.氟硅改性聚氨酯制备方法：采用环氧硅氧烷交联反应法，并借鉴已有的文献进行改进；
2.自组装膜制备方法：设计自组装膜制备方案，并采用AFM等测试手段对其微观形貌进行观察；
3.材料分析方法：采用FTIR、DSC、TG等测试手段对氟硅改性聚氨酯材料以及自组装膜进行性能测试和分析。
五、研究意义
1.提高了氟化聚氨酯材料的性能，使其具有更好的工程应用价值；
2.探究了氟硅改性聚氨酯自组装膜的制备及形成机制，为从分子层面进行材料性能调控提供了新思路；
3.拓宽了聚氨酯材料的应用范围，为聚氨酯材料在高性能领域的应用提供了新途径。