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1、第21卷 第4期材 料 科 学 与 工 程 学 报总第84期Vol121No14JournalofMaterialsScience&EngineeringAug.2003文章编号:10042793X(2003)0420498205革用聚氨酯PSiO2纳米复合材料的制备与物性研究张志华,吴广明,沈 军,付 甜,杨 帆,夏长生,王 珏(同济大学物理系,上海 200092)【摘 要】 采用溶胶2凝胶反应制备纳米SiO2颗粒,然后通过超声分散机将SiO2纳米颗粒分散到聚氨酯树脂中制备出聚氨酯PSiO2纳米复合材料。利用透射电子显微镜
2、(TEM)、傅里叶红外分光光度计(FTIR)、万能电子试验机、动态力学分析仪(DMA)、量热示差扫描仪(DSC)分别表征了纳米复合树脂材料的结构和形态、力学性能和热稳定性。实验结果表明,纳米SiO2颗粒均匀分布在聚氨酯中,并与聚氨酯的基团发生了反应;聚氨酯PSiO2纳米复合材料具有较纯聚氨酯树脂更高的模量和内耗峰强度。拉伸强度和拉伸模量得到了很大的提高,并具有一个最佳值;而断裂伸长率有所下降,但随SiO2含量的进一步增加又有所提高;纳米SiO2掺杂对聚氨酯树脂的耐低温的性能影响不大,却提高了树脂的耐热性能,从而使聚氨酯树脂使
3、用温度更宽。【关键词】 溶胶2凝胶;聚氨酯;SiO2;纳米复合材料中图分类号:TB332,TB383文献标识码:APreparationandCharacterizationofLeatherPolyurethanePSiO2Nano2compositeMaterialsZHANGZhi2hua,WUGuang2ming,SHENJun,FUTian,YANGFan,XIAChang2sheng,WANGJue(PhysicsDepartmentofTongjiUniversity,Shanghai200092,China)
4、【Abstract】 PolyurethanePSiO2nono2compositematerialswerepreparedbynano2SiO2particlesdispersinginthepolyurethaneresinsthroughsupersonicdisperseinstrument.Nano2SiO2particleswerepreparedbysol2gelprocess.Thechemicalstructureandmorphologyofnano2compositeswerecharacterize
5、dbyFouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)andtransmissionelectronmicrography(TEM).Themechanicalpropertiesandthermalstabilityofthepolyurethaneresinswerestudiedbyall2powerfulelectrontester,dynamicmechanicalanal2ysis(DMA),differentialscanningcalorimeter(DSC)respect
6、ively.Theresultindicatedthatnano2SiO2particleswereevenlydispersedinthepolyurethaneandchemical2bondedwithit.Theadditionofthesmallamountofnano2SiO2canincreasethereserveenergymodulusandthepeakoftanδofthepolymer.Therewashighertensilestrengthandstretchingmodulusinthenan
7、o2composites.Elongationatbreakhadadowntrendatfirstandascendingtrendafterwards.Nano2SiO2hadlittleinfluencetolowtemperature2resistantproperties,butabviouslyim2provedheat2resistantpropertiesoftheresinwhichlocatedintheleatherstatewithabroaderrange.【Keywords】 sol2gelpro
8、cess;polyurethaneresin;SiO2;nano2compositematerials小尺寸效应、表面界面效应和宏观量子隧道效应等,因而表1 引 言现出独特的力、光、电、磁和化学特性,这为制备优异性能、[1,2]多功能复合材料开辟了一个全新途径。目前,将纳米技纳米技术在电子
