高聚物改性锌铝水滑石的制备及对聚氨酯脲力学性能的影响
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国家自然科学基金资助项目(21676150,21176126)


Preparation of Polymer Modified Zn-Al Layered Double Hydroxide and Reinforcement of Polyurethane-Urea
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    摘要:

    利用微反应器通过共沉淀法制备锌铝水滑石(ZnAl-LDH),将其与阴离子水性聚氨酯混合,通过表面修饰得到疏水性能提高的类水滑石杂化物(polymer-LDH,以下简称P-LDH),利用原位聚合法制备不同P-LDH 含量的类水滑石/聚氨酯脲复合材料。采用红外光谱、X射线衍射和热重分析对P-LDH 的结构与性能进行了分析,研究了聚氨酯脲/P-LDH复合材料的氢键化作用、结构、形貌及力学性能。结果表明,经表面修饰的类水滑石杂化物,其疏水性能明显提高,疏水角可达100°。复合材料中P-LDH 的质量分数在1%~2%的范围内,对聚氨酯脲表现出优异的增强增韧效果。其中,拉伸强度由38.6MPa提高到51.5MPa,增幅约33.6%,扯断伸长率由421%增至507%,提高20.5%。

    Abstract:

    ZnAl-LDHs were prepared using microchannel reactor by co-precipitation, and then the P-LDHs with improved hydrophobic properties were obtained by surface modification with anionic waterborne polyurethane. The polyurethane-urea/P-LDH polymer composites with different P-LDH content were prepared by in situ polymerization method. The structure and properties of polymer modified P-LDH were analyzed by FT-IR, WAXD and TGA, and the hydrogen bonding reaction, structure, morphology and mechanical properties of polyurethane-urea/P-LDH polymer composites were investigated. The results show that the hydrophobic properties of the surface modified P-LDHs are obviously improved, and its water contact angle can reach 100°. P-LDHs with the mass fraction of 1%~2% could play an excellent strengthening and toughening effect on the PUU/P-LDH polymer composite. The tensile strength of PUU/P-LDH polymer composite is increases from 38.6 MPa to 51.5 MPa. The elongation at break increases from 421% to 507%.

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    引证文献
引用本文

代娇娇,庞秀江,周晓燕,温永红,李再峰,成卫海.高聚物改性锌铝水滑石的制备及对聚氨酯脲力学性能的影响[J].高分子材料科学与工程,2018,34(10):34-39.

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