氧化石墨烯/梳状有机硅改性水性聚氨酯复合材料的制备与性能

来源：精细化工杂志2020年第1期北京时间：

作者：张铭芮

摘要：以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚多元醇(PTMG2000)，双尾型羟基硅油(DSE)，2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、1，4-丁二醇(BDO)为主要原料，先采用预聚体分散法制备梳状有机硅改性水性聚氨酯(DSE-WPU)，再通过物理共混氧化石墨烯（GO）浆体制备了高强度多功能性水性聚氨酯纳米复合材料（GO-DSE-WPU），并研究了其结构与性能的关系。力学性能分析表明，GO和DSE的加入可以有效地提高GO-DSE-WPU成膜的力学性能；视频光学接触角分析表明，随着GO含量的增加，GO-DSE-WPU成膜的疏水性能呈现一个先上升后下降的趋势，疏水性在总体上有了大幅度地提升；AFM谱图分析从内部结构上解释了GO-DSE-WPU疏水性提升的原因；通过SEM断面线扫能谱图中可明显看出，GO-DSE-WPU成膜表面硅的富集率可提升100%；抗紫外分析表明，即使加入少量GO，GO-DSE-WPU成膜的紫外吸收速率也有显著提高，紫外透过率显著降低。热性能分析表明，GO-DSE-WPU的三个热降解温度均较DSE-WPU有所改善，热性能提升。因此，通过此方法可制备得到一种高强度多功能性水性聚氨酯纳米复合材料，在功能性涂层、材料表面处理和膜材料方面具有广泛的应用前景。

关键词：水性聚氨酯;硅油;复合材料;富集率;疏水性;抗紫外性。

基金资助：国家高技术研究发展计划（863计划）