水性聚氨酯MOFs改性膜的制备与表征的开题报告.docx

水性聚氨酯MOFs改性膜的制备与表征的开题报告
一、研究背景和意义
近年来，水性聚氨酯（waterbornepolyurethane，简称WPU）因其优良的性能在许多领域得到了广泛应用，如涂料、粘合剂、塑料等。但WPU膜的力学性能和热稳定性方面还存在一定的问题。为了解决这些问题，研究人员开始尝试利用金属有机骨架（metal-organicframeworks，简称MOFs）对WPU进行改性。
MOFs是一种由金属离子或簇与有机配位体通过配位键连接而形成的3D晶体结构。MOFs具有高孔隙度、高表面积等特点，因此在吸附分离、光催化、气体存储等领域具有广泛应用价值。将MOFs与WPU膜相结合，可以充分发挥MOFs的孔隙性和表面性质，提高WPU膜的力学性能和热稳定性，进而拓展WPU在新领域的应用。
二、研究内容和方法
本研究旨在制备水性聚氨酯MOFs改性膜，并对其进行表征。具体内容和方法如下：
1.制备水性聚氨酯MOFs改性膜
（1）制备水性聚氨酯：按照一定比例混合聚醚多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯等原料，在适当的水相中加入乳化剂，通过分散聚合等方法制备水性聚氨酯。
（2）制备MOFs：选择适当的金属离子和有机配体，用溶剂热法或常温溶液共溶剂合成MOFs。
（3）制备水性聚氨酯MOFs改性膜：将制备好的MOFs加入到水性聚氨酯中，通过流延或浸涂等方法制备MOFs改性膜。
2.对水性聚氨酯MOFs改性膜进行表征
（1）形貌表征：使用扫描电子显微镜（SEM）观察水性聚氨酯MOFs改性膜的表面形貌。
（2）力学性能测试：使用万能试验机测试水性聚氨酯MOFs改性膜的拉伸和弯曲性能，包括抗拉强度、断裂伸长率、弯曲模量等性能指标。
（3）热稳定性测试：使用热重分析仪（TGA）测试水性聚氨酯MOFs改性膜的热稳定性能，包括热分解温度、残炭量等性能指标。
三、预期结果和意义
本研究预期能够成功制备水性聚氨酯MOFs改性膜，并对其进行全面的表征。通过比较普通水性聚氨酯膜和MOFs改性膜的性能差异，可以证明MOFs改性对提高WPU膜的力学性能和热稳定性的有效性。MOFs改性WPU膜在涂料、粘合剂、塑料等领域有广泛的应用前景，可以为相关行业的发展提供新的改性思路和方法。