水性聚氨酯_氧化石墨烯复合材料的研究_王乾乾

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1、33卷第24期西部皮革Vol.33No.242011年12月WESTLEATHER西部皮革生态Dec.2011第环33卷保水性聚氨酯/氧化石墨烯复合材料的研究1*1,2王乾乾，王全杰（1.烟台大学化学化工学院，山东烟台264005；2.国家制革技术研究与推广中心，山东烟台264003）摘要：采用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO)，超声剥离得到氧化石墨烯(GOs)。采用TEM、FT-IR和XRD表征了形貌与结构，表明制备的GOs剥离比较完全，稳定性较好。将GOs与水性聚氨酯(WPU)共混，正交试验法研

2、究结果表明：GOs的含量对WPU/GOs复合材料耐水性的影响最大，而共混温度对力学性能的影响最大。关键词：氧化石墨烯；水性聚氨酯；改性；正交试验法中图分类号：TB383-1文献标识码：A文章编号：1671-1602（2011）24-0026-04ResearchonWater-basedPolyurethane/GrapheneOxideCompositeMaterial1*1,2WANGQian-qian,WANGQuan-jie(1.CollegeofChemistryandChemicalEngine

3、ering,YantaiUniversity,Yantai264005,China;2.StateResearchandPromotionCenterofLeatherMakingTechnology,Yantai264003,China)Abstract:Graphiteoxide(GO)waspreparedbyimprovedHummersmethod,andthengrapheneoxide(GOs)wasobtainedviaultrasonicstripping.Themorphologyand

4、structureofGOswerecharacterizedbyTEM,FT-IRandXRD.TheresultsshowedthatthepreparedalmostcompletelytrippedGOshadgoodstability.Thewaterbornepolyurethane/graphemeoxidecompositematerialwasobtainedbyblendingGOswithwater-basedpolyurethane,andtheresults,obtainedbyt

5、heorthogonaltestmethod,showedthatthedosageofGOshadthegreatesteffectonthewaterresistance,buttheblendedtemperaturewasthemainfactoronmechanicalproperties.Keywords:grapheneoxide;waterbornepolyurethane;modification;orthogonaltestmethod近几年来，聚氨酯由于其优异的性能，如耐磨损、性。为了

6、使聚氨酯的性能得到改善，需对其进行改性。耐化学品腐蚀、良好的柔韧性、强附着力、低成膜温度随着纳米技术的发展，利用纳米粒子制备聚合等，广泛应用于航空、车辆、机电、土木建筑、轻工、纺物/纳米复合材料成为近年来的研究热点之一，尤其[1]织、皮革等行业。但是，由于聚氨酯的耐水性、耐溶剂在碳纳米管改性聚合物方面研究人员做了大量的探性、力学性能等还存在缺陷，使其应用存在一定的局限索试验。石墨烯自2004年发现以来，因其原料易得、高比表面积以及良好的力学性能、热传导性、导电性等，被视为新的高性能纳米增强体，有望代替碳纳米

7、收稿日期：2011-10-10基金项目：山东省科技攻关项目(2008GG10003020)管成为聚合物基纳米复合材料的优质填料，为聚合物*通讯联系人：王乾乾（1985-），女，硕士研究生[2]复合材料带来多方面的性能提升。本文采用改进的电话：15063835690邮箱：wangqianqian0402@163.com[3]联系地址：烟台市莱山区清泉路32号，烟台大学化学化工学院Hummers法制备氧化石墨(GO)，超声剥离得到氧化邮编：26400526第24期王乾乾，等：水性聚氨酯/氧化石墨烯复合材料的研究

8、材料·应用石墨烯(GOs)，并对样品的形貌结构进行了表征；之后圆底烧瓶中，按表1所示条件共混反应；将得到的采用自制的GOs对水性聚氨酯(WPU)进行改性，制备WPU/GOs乳液在玻璃板上流延成膜，在40℃恒温干了水性聚氨酯/氧化石墨烯(WPU/GOs)复合材料，通过燥箱中干燥4-5h后，在阴凉干燥处自然晾干，备用。正交试验法探索了影响WPU/GOs复合材料耐水性能表1正交试验设计表及力学性能的主要因素。因素GOs