聚氨酯/ 二氧化硅纳米复合材料的合成与表征

摘要：

为了取得具有优良分散性的纳米二氧化硅，增强纳米二氧化硅和PU基材的聚合。纳米二氧化硅首先与一种新的高分子表面活性剂聚合成的聚（丙二醇）酯（PPG）和多聚磷酸（PPA）来改性，接着通过与一系列的聚氨酯（PU）/ 二氧化硅纳米材料进行原位聚合来制备。通过红外光谱、扫描电镜(SEM)、x射线衍射和TGA，研究纳米二氧化硅的表面改性，微观结构以及纳米复合材料的性能。研究发现，通过PU /二氧化硅纳米复合材料与PPG-P改进后的纳米二氧化硅具有良好的分散性。聚氨酯的分段结构在纳米复合材料中没有受到纳米二氧化硅的影响。

前言：

聚氨酯（PU）是非常受人关注的工业人造材料，其广泛应用在粘合剂业，服装业，合成皮革业，建筑业，自动化机械业等。聚氨酯（PU）的聚合体，腐化性，抗辐射性，化学性和机械性能的研究受到广泛的关注。现在，为扩大PU的应用领域，学者开始向更深的领域对PU进行研究。以聚合基物的纳米复合物比传统的高分子物质在机械性能，介电磁热光学和声学特性有更好的表现。此外，一些专门针对填料及聚合物基质之间的界面相互作用的研究。因此，将纳米材料聚合到PU是一个非常有前景的产业。

在过去的数十年，二氧化硅纳米材料已经广泛应用到高分子领域来提高高分子材料的耐热性，传导性，机械性和导电性。然而，纳米材料的扩大应用和只表现出于高分子材料较少的差异性，它的应用更专注于减少它的尺寸。为了能够使纳米材料更好的纳米粒子和聚合基物。为实现纳米材料的分散性和产量提高的相互兼容，学者使用各种不同的改性剂，如trialkoxy硅烷、硬脂酸、溴化十六烷三甲基铵。在合适的纳米粒子进行表面改性,不仅可以使得纳米材料在高分子材料中具有更好的分散性和性，也能够链接在高分子材料的化学和物理性质，这样更加能够在这两种互不兼容的材料中产生一种持久的化学联系。

本次试验致力于合成一种改性剂来提高纳米二氧化硅和PU基体的分散性和兼容性，以及通过良好的热稳定性制备一系列的PU /二氧化硅纳米复合材料。PPG是一种因成本低而倍受欢迎的多元醇。在此项试验中，聚（丙二醇）磷酸酯合成PPG-P是通过PPG和多聚磷酸PPA的酯化反应获得。这是一种新的高分子表面活性剂与-PO(OH)2作为曾和剂和PPG作为可溶性链造成的。

PPG - P可以很容易地以较低的成本合成，此外，它的长链烷基聚氨酯为基