纳米SiO_2增强聚氨酯道路灌浆材料的合成与性能 2015-01-04

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无机-有机复合材料既具有无机物的性能,又兼备有机材料的优点,已引起 了人们的广泛关注,研究的重点主要集中在结构材料,电磁材料和膜材料等方面。 本文以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为硬段,二元和三元聚氧化丙烯醚(PPG)为软 段,纳米二氧化硅为增强剂,3,3'-二氯-4,4'-二胺二苯基甲烷(MOCA)为扩链剂, 采用原位聚合法制备了一种有机-无机复合的双组分聚氨酯道路灌浆材料。 运用FTIR,TEM对复合灌浆材料的结构与形态进行了表征,结果表明,无 机纳米二氧化硅粒子与聚氨酯之间存在化学键作用,并且比较均一地分布于基体 中。用电子拉力机、DSC、TGA、落球粘度计,分别测定了材料的拉伸性能、热 性能、以及浆液体系的粘度与凝胶时间,并用电动抗折试验机间接测定了浆液的 粘结强度,用UV分光光度计对材料的耐老化性能进行了测试。纳米二氧化硅的 引入,使得体系的热分解温度增加,而玻璃化转变温度(Tg)略有所下降。随着SiO2 含量增加,浆液粘度显著增加。对于二元聚醚预聚物复合体系,当SiO2添加量 为2wt%时,灌浆材料获得最佳的力学性能,在290-330nm范围内的紫外吸收随 着二氧化硅含量的增加而增加,展现了较好的耐候性。而且发现无机纳米SiO2 的添加方式对材料的力学性能有很大的影响,纳米SiO2在聚醚中高速搅拌分散 聚合固化所得的产品比在预聚物中直接分散固化所得的产品具有更好的力学性 能。对于三元聚醚预聚物复合体系,相对于二元聚醚预聚物复合体系而言,材料 的拉伸性能大大增强,强度在10Mpa以上,断裂伸长率在400%以上,粘结强度 高达9. 54Mpa,而粘度变化不大。 与此同时,和国内外同类相关产品进行了比较,该材料具有更好的弹性,粘 结强度高,可灌性好,操作方便,预示着较好的工业应用价值。
【关键词】:聚氨酯 灌浆 纳米二氧化硅 复合材料 性能
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
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凯旋
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