聚氨酯沸石分子筛有机-无机复合材料的制备及性能的研究

《聚氨酯沸石分子筛有机-无机复合材料的制备及性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕士学位论文聚氨酯/沸石分子筛有机—无机复合材料的制备及性能的研究姓名：袁晓芳申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：吕志平2003.6.1太原理工大学硕士学位论文摘要聚氨酯／沸石分子缔有机一无机复合材料的制各及性能的研究摘要聚氨酯弹性体由于综合性能出众而被广泛应用，但由于其耐热、耐极性溶剂性能不好，所以其应用还是受到一定程度的限制。为了进一步拓宽其应用领域，本文考察研究了聚氨酯／沸石分子筛、聚氨酯／有机蒙脱土复合材料的力学性能、耐热性能及耐极性溶剂性能。本文首次提出了“孔约束”的理论假说，即在高分子材料聚合过程中，线型

2、分予的一端通过化学键或超分子作用力插入分子筛的孔道中形成硬端，而另一端则与其它单体分子缩合或聚合形成高分子材料的软端；在此假说的基础上，设计了一类孔约束型有机一无机复合高分子材料的新模式，即聚氨酯／沸石分子筛复合材料。分子筛是一类硅酸盐材料，其对物质分子的吸附具有择形选择性，本文所选的是微孔分子筛。由于分子筛晶穴内部有强奎曼堡三查鲎堡主鲎垡笙杰塑墨。，-r、大的摩奄场却极性作用，再加上骨架中大量平衡骨架负电旖的可交换阳离子的暴露造成的离电场梯度及表瓤的不均性，使其对水、极性分子及霹极化的分子具有熹选择的吸附性能。所以当把分子筛抛入到低

3、聚物多元醇中最，第一出予低聚物多元醇是赂具极性的分子，第二蠹予壹链分子懿动力学半径(约0．49rim)小于所选分子然的孔墨尺寸，所以低聚物多嚣醇分子藏会蠕动进入分子筛藐恣，显一端啜附在孔内，豳定予填料表谣；舅一端留在藐外，与孔外的警苯二异氰酸酶反应，形成戳分子筛力铰链的交联聚合耪，分子筛的存在使聚合物交联的密度提高；勇外，由予分子筛表面富含硅羟基，所以异氰酸醣的～端可与羟基发生化学反应避而通过形成他学镳接枝到分子筛上，另一端的反应活性剡又使聚合物分子与分子筛牢固结合在一起而形成网状结构，从而提高了聚氨酯弹性体的力学性能、耐热性能及耐极

4、性溶剂性能。本文通过XRD、FTIR、TG等分析手段对复合材料的结晶形态、分子筛表面的反廒性及其对聚合物的吸附组装进行了考察验证。XRD测试结果证实了有机蒙脱土在聚氯醵体系中能够剥离成纳米粒子，两聚氨驻／沸石分子筛复合材料中分子筛仍保持原来豹晶型结构；FTIR谱图验证了异氯酸醭(如I)可鞋太原理工大学硕士学位论文摘要与沸石分子筛表面的硅羟基进行接枝反应形成稳定的化学键；而TG分析结果则进一步证实了分子筛的穿孔机理。本文详细比较了沸石分子筛、有机蒙脱土等填料对聚氨酯的改性效果。力学性能、耐热性能、耐溶剂性能的测试结果均显示：无论在聚酯(

5、PEG)、聚醚(PPG)还是聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)体系中，当采用～步法工艺、氰羟比(NC0／0H)为1．1时，填料含量为5％的聚氨酯的综合改性效果最好，与纯PU相比，经分子筛改性的聚氨酯的扯断伸长率、耐撕裂强度、抗张强度、耐溶剂性最好可分别提高70％、80％、100％、40％以上；沸石分子筛和有机蒙脱土改性的聚氨酯的各项性能均优于普通无机填料粒子改性的聚氨酯；沸石分子筛改性的聚氨酯的力学性能和耐热性能基本与有机蒙脱土改性的聚氨酯相当，而耐溶剂性优于后者。本文讨论了分子筛改性聚氨酪的特殊机理，不仅为聚氨酯改性提供了一种新的方法，

6、同时也为改性聚合物提供了一个新的思路。关键词t聚氨酯，沸石分子筛，复合材料iii太原理工大举硕士学位论文ABSTRACTTHEPREPARATIoNANDPROPERTIESOFPU／ZEOLITEORGANIC．INORGANICCoMPOSITEⅣ【ATERIALSABSTRACTPolyurethane(PU)elastomerhasbeenwidelyappliedbecauseofitsfinecomprehensiveproperties．Butitsheatresistancepropertiesandsolventre

7、sistancepropertiesdon’tverywell，whichlimititsapplicationinacertain。Inordertowidentherealmofapplication,mechanicalproperties，heatresistancepropertiesandsolventresistancepropertiesofPU／zeolite，PU／montmorillonite(PU／MMT)compositematerialsarediscussedinthispapen髓etheoryhypo

8、thesisof‘’Io揩restriction'’isfirstproposedinthispaper．Duringpolymerization,oneendoflinearmoleculeinsertsthechan