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目录
摘要 i
1 绪论 1
1.1 水性聚氨酯简介 1
1.1.1 水性聚氨酯的应用 1
1.1.2 水性聚氨酯的分类 2
1.1.3 水性聚氨酯的原料选择 3
1.2 纳米二氧化硅 4
1.2.1 纳米二氧化硅的概述 4
1.2.2 纳米二氧化硅的制备 4
1.2.3 纳米二氧化硅的分散 5
1.3 水性聚氨酯纳米SIO2复合乳液 5
1.3.1 原位聚合法 6
1.3.2 插层法 6
1.3.3 机械共混法 6
1.3.4 溶胶-凝胶法 6
1.4 含氟水性聚氨酯 7
2 实验部分 9
2.1 实验原材料和药品 9
2.1.1 主要试剂 9
2.2 实验用仪器设备 9
2.3 试样制备 10
2.3.1 硅溶胶的制备 10
2.3.2 杂化材料的制备 10
2.3.3 杂化薄膜的制备 11
2.4 测试与表征 11
2.4.1 红外测试(FT-IR) 11
2.4.2 吸水率的测定 11
2.4.3 粒径及粒径分布测试 12
2.4.4 乳液稳定性测试 12
2.4.5 乳液外观 12
2.4.6 固含量的测量 12
2.4.7 胶膜的耐水性测试 12
2.4.8 胶膜的耐酸、耐碱性测试 12
3 结果与讨论 13
3.1 水性含氟聚氨酯纳米二氧化硅乳液分析 13
3.1.1 KH550反应时间的确定与加入方式 13
3.1.2 TEOS的用量确定以及加入方式 13
3.1.3 乳液的外观、固含量及稳定性 14
3.1.4 水性含氟聚氨酯纳米二氧化硅乳液的粒径分析 15
3.2 水性含氟聚氨酯纳米二氧化硅乳胶膜分析 15
3.2.1 乳胶膜的耐介质性能分析 15
3.2.2 红外图谱 17
4 结论 18
1 绪论
聚氨酯是指在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯结构单元-NH-CO-O-的高分子化合物，通常是由二元（或多元异氰酸酯基）和含两个（或多个活泼氢）化合物通过逐步聚合反应而成。水性聚氨酯(WPU )采用水作为分散介质或溶剂， 与其它水性树脂相比， 具有成膜性能好、附着牢固、涂层耐寒、耐热、耐磨、富有弹性， 对于塑料和玻璃表面有着显著的粘合能力， 在室温下有良好的成膜性， 使其得到广泛的应用， 正成为现代涂料发展的主流方向。
近年来， 将纳米材料与聚氨酯组成的纳米复合材料已经吸引了科学工作者的很大兴趣。与纯的聚合物或传统的高分子聚合物相比， 它们呈现出了一系列的性能上的优势。这些改性包括弹性模量、高的机械性能和抗热性、致密性、可燃性、生物降解性等。水性聚氨酯与纳米SiO2组成的复合材料， 由于SiO2分子中存在着不同状态的羟基， 可与异氰酸酯及聚氨酯中的基团发生键合作用， 改善聚氨酯的性能， 提高涂膜的硬度、韧性、致密性、耐摩擦性、耐热性、抗腐蚀性等。同时， 纳米SiO2在涂膜干燥时所形成的网络结构， 对于提高膜的防水性、耐老化、膜的光洁强度也具有显著作用。此外， SiO2纳米材料的制作工艺不复杂、原料来源较广、并且成本较低。因此， 水性聚氨酯纳米SiO2愈来愈受到社会的亲睐与重视。