纳米材料对聚氨酯改性的研究现状.docx

纳米材料对聚氨酯改性的研究现状
摘要：
聚氨酯是一种重要的高分子材料，其特点是具有优异的力学性能和化学稳定性。然而，聚氨酯材料的应用范围由于其耐热性、阻燃性、耐腐蚀性等方面的不足而受到限制。近年来，纳米材料被广泛应用于聚氨酯的改性，以提高材料的综合性能。本文将从纳米材料在聚氨酯改性中的应用以及研究现状两方面进行综述。
关键词：纳米材料；聚氨酯；改性；研究现状
正文：
一、纳米材料在聚氨酯改性中的应用
随着纳米科技的不断发展和进步，纳米材料在聚氨酯改性中的应用越来越受到人们的关注。纳米材料因其具有的超常规物理和化学性质，使其成为材料科学和工程学领域中的一种有潜力的材料。纳米材料可以通过与聚氨酯的融合和改性，使聚氨酯材料具有更好的综合性能。具体应用如下：
1.碳纳米管（CNTs）
碳纳米管(CNTs)是一种具有高度结构化和超越常规材料性能的纳米材料。CNTs在聚氨酯的改性中被广泛应用。CNTs是一种强有力的增强剂，可以提高聚氨酯的力学性能。在制备过程中，CNTs被混合到聚氨酯中，通过分散其中，修饰聚氨酯的表面，进而影响整体性能。CNTs与聚氨酯的融合可以增加聚氨酯的强度，刚度和耐久性。
2.纳米硅（SiO2）
纳米硅为一种颗粒较小(小于100nm)的无机物，用于聚氨酯改性中的特性包括优异的机械性能，热稳定性，化学稳定性，降低摩擦系数和其它特异性能。SiO2与聚氨酯的融合增加了聚氨酯的硬度、刚性和张力，还可以有效减轻摩擦和抗氧化等综合性能。
3.纳米石墨烯（GNs）
石墨烯是由碳原子形成的单层，是一种由单层碳原子构成的类似网格的纳米材料，其特点是超薄、高强、导电和导热性。添加少量石墨烯改性聚氨酯有望增加其力学性能和电学性质。
二、研究现状
1.合成方法
纳米材料与聚氨酯的组合方法越来越多，包括物理混合，化学共混和溶液混合等。其中，物理混合是最常用的方法。另外，还可以通过悬浮、气相焦化、化学减薄等方法制备纳米材料，以获得更好的增强效果。
2.改性效果
纳米材料的改性对聚氨酯材料的综合性能有很大影响。由于其具有的高比表面积、表面能和强化效应，纳米材料可以提高聚氨酯的强度、刚度、热稳定性和耐腐蚀性等性质。同时，纳米材料的加入可以改善聚氨酯的注塑加工性能，减少在加工过程中的不稳定和表面缺陷。
3.应用领域
改性后的聚氨酯可应用于制备跑鞋的中底、汽车制品和齿轮等机械件、静电地板、地毯等各种工业材料，以及医疗器械、生物传感器等生物医学应用等领域。另外，纳米材料改性聚氨酯具有很好的阻燃性能，可以用于防火、防震和建筑物保护等领域。
结论：
综上所述，纳米材料对聚氨酯改性的研究取得了重要进展，已经成为目前应用最广泛的聚氨酯增强材料之一。在聚氨酯制品的制备和应用方面，通过纳米材料的改性使其具备针对性的优异性能将变得越来越普及和重要。今后，需要更多的工作来探索不同纳米材料的能力和影响，以促进聚氨酯改性的发展。