聚氨酯_无机纳米复合材料的应用研究进展
聚氨酯研究进展范文
聚氨酯研究进展范文聚氨酯是一种重要的聚合物材料，具有优异的力学性能、耐热性、耐候性和耐化学性。
近年来，对聚氨酯的研究得到了广泛的关注和深入的探索。
下面将对聚氨酯研究的进展进行详细介绍。
首先，就聚氨酯的合成方法而言，传统的合成方法主要是预聚体法和共聚法。
预聚体法是将聚酯多元醇与异氰酸酯做反应，得到聚氨酯预聚体，再通过添加链延长剂和交联剂进行聚合反应得到聚氨酯。
而共聚法则是在聚酯多元醇与异氰酸酯反应的同时，添加烯醇或二官能基醇进行共聚反应。
这些合成方法在传统材料中已经得到广泛应用，但是其中存在着废酸、噪音、能源消耗大等不足之处。
为了克服传统方法的不足，近年来研究人员提出了一些新的合成方法，如催化剂法、生物法、溶剂法等。
催化剂法是在聚酯多元醇和异氰酸酯反应中添加催化剂，可以加速反应速度，降低反应温度和催化剂的用量。
生物法则是利用微生物来合成聚氨酯，这种方法可以减少环境污染，具有较好的可持续性。
溶剂法是在合成过程中添加合适的溶剂，可以改善反应均匀性，提高产率和产品质量。
这些新的合成方法为聚氨酯的生产提供了新的思路和途径。
其次，聚氨酯的改性研究也在不断的进行中。
通过改变聚氨酯的结构和添加适当的添加剂，可以改善其性能，拓展其应用领域。
例如，在聚氨酯中引入硅氮化物结构单元可以显著提高其力学性能和耐热性，使得聚氨酯具有更广泛的应用前景。
此外，添加纳米填料如纳米粒子、纳米纤维等，可以增强聚氨酯的力学性能、导电性能和抗烧蚀性能。
这些改性方法使得聚氨酯的性能得到了进一步提升，适应了更为严苛的应用环境。
最后，聚氨酯在新领域的研究也在不断进行中。
例如，在医学领域，聚氨酯可以作为可降解的植入材料，用于骨修复、软组织修复等方面。
在能源领域，聚氨酯可以作为储能材料应用于超级电容器、锂离子电池等方面。
此外，聚氨酯还可以用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。
对于这些新领域的研究有助于拓展聚氨酯的应用范围，满足不同领域的需求。
总之，聚氨酯作为一种重要的聚合物材料，近年来得到了广泛的研究和应用。
纳米复合材料的研究及应用
纳米复合材料的研究及应用纳米复合材料的定义：纳米复合材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成一相含有纳米尺寸材料的复合体系，这一体系材料称之为纳米复合材料。
复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。
该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料，纳米钨铜复合材料。
在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。
我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中，纳米蒙脱土的层间距为1.96nm，处于国内同类材料的领先水平（中国科学院为1.5~1.7nm），蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5nm的纳米微粒，其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀，此材料已经实现了产业化；正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果，纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下，此项技术正在申报发明专利。
由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物，本方向还积极开展新的成型方法研究，以促进纳米复合材料产业化的进行。
常见的几种纳米复合材料：1，天然硅酸盐蒙脱土简介：纳米蒙脱土系蒙皂石粘土（包括钙基、钠基、钠-钙基、镁基蒙粘土）经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合而成，平均晶片厚度小于25nm，蒙脱石含量大于95%。
具有良好的分散性能，可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。
聚氨酯／纳米二氧化硅复合材料的研究进展
聚氨 酯 （ Ｕ） 由多异 氰 酸酯 与 多元 醇通 过 加 Ｐ 是 聚反应 而形成 的高 聚物 ， 重 复 结 构单 元 是 氨基 甲 其 酸酯链 段 。聚氨酯 具有 弹性 体 和塑 料 的性 质 ， 有 具
的表 面效 应 、 子 尺 寸 效 应 和 体 积 效 应 等 ， 纳 米 量 使
摘 要 ： 述 了聚 氨 酯 ／ 米 二 氧 化 硅 复 合 材 料 的研 究 进 展 。 主要 介 绍 了纳 米 ＳＯ 对 聚 氨 酯 的 改 性 机 理 、 氨 综 纳 ｉｚ 聚 酯／ 纳米 二 氧 化 硅 复 合 材 料 的 制 备 方 法 ， 对 该 复合 材 料 的发 展 提 出 了 自 己的 看 法 。 并 关键词 ： 聚氨 酯 ｉ 纳米 复合 材 料 ｝ 复合 材 料 制 备 ； 米 二 氧 化 硅 纳 中 图分 类 号 ： Ｑ３ ３ ８ Ｔ ２ ． 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ４ ９ ９２ ０ ） ５ ００ ４ １ ７ —０ ３ （０ ８０ —０ １ —０
ＳＯ 复合 材料 表 现 出传 统 聚 氨 酯 树 脂 不 具 有 的优 ｉ：
异 性能［ 。聚氨酯 ／ 米 ＳＯ ６ ］ 纳 ｉ 复合 材料综 合 了聚氨
酯 和纳 米 ＳＯ。的优 良特 性 ， ｉ 只要 加 入 少量 的 ＳＯ ｉｚ
良好 的耐磨性 、 力学性 能 和减震性 等 ， 一种用 途广 是
被用来增强 Ｐ 以提高其耐热性［ 。纳米 Ｓ０ 在 Ｕ， ５ ： ｉ２
工业 上通常 称 为 “ 微 细 白炭 黑 ” 超 。纳 米 ＳＯｚ 有 ｉ 特
硅 是 比较常 用 的纳米材 料 。通过 纳米 二氧 化硅对 聚 氨 酯树脂 的改性 ， 高聚 氨酯树 脂 的强度 、 提 韧性 和耐
收 稿 日期 ：０ ８ ０ — １ ２ ０— ５ ９ 作 者 简 介 ： 荣 顺 ， 读研 究 生 ， 麦 在 主要 研 究 课 题是 纳 米 润 滑 油 添 加剂 的制 备 与 摩 擦 性 能 。
水性聚氨酯纳米复合材料的研究进展_彭峰
水性聚氨酯纳米复合材料的研究进展彭 峰1* 翟兰兰 刘若望 袁继新**(温州大学化学与材料工程学院，浙江 温州 325027)摘要：综述了国内外水性聚氨酯纳米复合材料的研究进展，主要包括水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法、种类以及应用。
最后对水性聚氨酯的发展前景进行了展望。
关键词：水性聚氨酯；纳米复合材料Research Progress of Waterborne polyurethane NanocompositesPeng Feng, Zhai Lanlan, Liu Ruowang, Yuan Jixin,(College of Chemistry and Materials Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, 325027, China) Abstracts: The category, preparation methods and application of waterborne polyurethane nanocomposites were reviewed at home and abroad. Furthermore, the prospects of waterborne polyurethane nanocomposites were also expected. Keywords:waterborne polyurethane; nanocomposite聚合物基纳米复合材料是一种分散均匀的多相材料，兼备有机聚合物和无机材料的性能优势。
它除了能提高材料的物理机械性能外，还能赋予材料电、磁和光等新的性能[1-3]。
并且可以通过调节有机相和无机相的组成及比例，实现对材料功能的“剪裁”和“组装”。
因此纳米复合材料材料具有巨大的应用前景。
水性聚氨酯无毒，不燃、不污染空气，对环境友好，广泛地应用于涂料、胶黏剂和涂饰剂等领域，但是存在耐水性不好，耐热性不高，机械性能不强等不足[4-5]。
纳米复合材料的研究进展
纳米复合材料的研究进展纳米复合材料是指由至少一种纳米尺寸的材料和一个或多个宏观材料组成的复合材料。
纳米尺寸的材料具有独特的物理和化学性质，因此纳米复合材料具有许多优异的性能，如强度、韧性、导电性和热稳定性等。
随着纳米技术的发展，纳米复合材料的研究进展迅速，各种应用领域的需求也不断增加。
目前，纳米复合材料在多个领域都取得了重要的研究进展。
在结构材料领域，纳米复合材料被用于提高材料的机械强度和韧性。
例如，纳米颗粒添加在金属基体中可以增加材料的变形硬化行为，提高材料的强度。
同时，纳米纤维可以增加复合材料的韧性，使其更加耐磨损和耐冲击。
在电子领域，纳米复合材料被用于制备高性能的电极和电子器件。
例如，以纳米碳管为主体的复合材料可以用于制备高性能的锂离子电池，具有高电容量和长循环寿命。
此外，在光学领域，纳米复合材料可以用于制备高效的太阳能电池、显示器件和传感器。
为了实现上述应用，研究人员采用了多种方法来制备纳米复合材料。
其中最常用的方法是物理混合和化学合成。
物理混合方法通过将纳米颗粒或纳米纤维与宏观材料混合，然后进行一系列的制备工艺，如热压、热处理和复合等。
而化学合成方法则是通过化学反应将纳米材料与宏观材料进行连接。
此外，还有一些新的方法，如原位生长法和电沉积法，可以实现纳米材料的直接合成在宏观材料中。
纳米复合材料的研究还面临一些挑战和问题。
首先，纳米复合材料的制备方法需要合适的工艺参数和条件，以实现纳米颗粒或纳米纤维与宏观材料的良好连接。
其次，由于纳米尺寸的材料具有高表面能和界面能，纳米复合材料的界面结构和界面相互作用对复合材料的宏观性能具有重要影响。
因此，需要进一步研究纳米复合材料的界面结构和界面相互作用机制。
此外，纳米尺寸的材料还存在一些特殊的问题，如聚集、稳定性和光学性质等，需要进一步的研究和解决。
总的来说，纳米复合材料的研究正处于快速发展阶段。
通过研究纳米尺寸的材料和宏观材料之间的相互作用和结构，我们可以设计和制备出具有优异性能的纳米复合材料，用于各种应用领域。
聚氨酯研究进展
聚氨酯研究进展第一篇：聚氨酯研究进展聚氨酯树脂的研究进展摘要：本文综述了聚氨酯目前研究热点，其中包括氟硅改性、水性化、非异氰酸酯聚氨酯和聚氨酯纳米复合材料的研究，指出了聚氨酯未来研究方向。
关键词：聚氨酯；氟硅改性；水性；非异氰酸酯；纳米复合材料Research progress of polyurethaneAbstract：This article reviews the current research focus of polyurethane, including fluorine-modified, water-based, non-isocyanate polyurethane and polyurethane nano-composites, demonstrating future research directions of polyurethane.Keyword: polyurethane;fluorine-modified;non-isocyanate;nano-composites引言聚氨酯树脂(PU)是一种重要的合成树脂，它具有优良的性能，如硬度范围宽、强度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能优良，且具有良好的吸振，抗辐射和耐透气性能，具有高拉伸强度和断裂伸长率，良好的耐磨损性、抗挠曲性、耐溶剂性，而且容易成型加工，并具有性能可控的优点；它的产品形态多样，如泡沫塑料、弹性体、涂料、胶黏剂、纤维素、合成革等；因此广泛应用于交通运输、建筑、机械、家具等诸多领域。
1.氟硅改性氟硅改性聚氨酯是目前研究的热点之一，氟硅具有独特的化学结构，其表面能较低，因此在成膜过程中向表面富集，可赋予改性聚合物涂膜优良的耐水、耐油污、耐候、耐高低温使用性能以及良好的机械性能。
常有两种: 一种方法是将含有羟基或胺基的硅氧烷树脂或单体与二异氰酸酯反应，将有机硅氧烷引到水性聚氨酯中，利用硅氧烷的水解缩合交联来改善聚氨酯的性能；另一种方法是在环氧硅氧烷作为后交联剂引入到体系中，形成环氧交联改性聚氨酯体系。
聚氨酯／纳米无机粒子复合材料研究
插层 到 有机改 性蒙 脱 土 中进 行插 层 聚合 ， 得 纳 米 复 合 材 料 ． 究 发 现 ， 加 入 少 量 蒙 脱 土 时 ， 得 的 制 研 当 制 Ｐ Ｅ 蒙脱 土纳米复 合材 料 为剥离 型复 合材 料 ； Ｕ／ 当蒙脱 土 质量分 数 ＞２ ％时 ， ０ 复合 材 料力 学性 能 明显下 降 ． 实验证 明 ： 通过 填加 不 同种 类 的纳米填 充粒 子可 明显改善 聚 氨酯基体 的综合 性 能 ． 实验 采用 活性 纳米碳 酸钙 、 钛型 二氧化 钛做 填料 ， 聚氨 酯为基 体 ， 备 了聚氨 酯弹性 体复 合材料 ， 锐 以 制
Ｃ ） 工业 纯 ， Ａ： 苏州 湘 园特种精 细化 工厂 ； 丫一氨基 丙基 三 乙 氧基硅 烷 （ Ｈ一５０ ： 业纯 ， Ｋ ５ ）工 国产 ； 甲苯 一２ ４ ，
一
二 异氰 酸酯 （ Ｄ ） 工 业纯 ， Ｔ Ｉ： 上海试 剂一 厂 ； 活性纳 米碳酸 钙 ，０ ｍ， 东恩平 实业 有 限公 司 ； 氧化钛 （ ８ｎ 广 二 锐
・
收稿 日期 ： ０ —１ —０ ２ ８ ０ ６ ０
基金项 目： 四川 省 应 用 基 础 研 究 资 助 项 目 （ 号 ：４２ ） 编 ０２８ 作 者 简 介 ： 正 平 （９３一）男 ， 徽 人 ， 赵 １８ ， 安 主要 从 事纳 米 材 料 及 应 用 技 术 研 究
第 ｌ ０期
研究 多集 中在改性 体的 耐磨性 和抗菌性 方 面 ， 学 性能 方 面相 对 较少 ． ｒｄ ｙＦｎ ｉ ｎ 等 利 用插 层 聚合 力 Ｂ ａｌ ｉｎ ａ ［ ｅ ｇ ］
无机纳米粒子原位复合聚氨酯研究
3浙江省自然科学基金资助项目,编号502111。
作者简介:黄国波,男,1978年生,硕士研究生,师从邬润德教授(改为中国塑料工程学会理事)和童筱莉(副教授),主要从事无机纳米粒子/高聚物复合材料的研究,并取得了一定的成绩。
无机纳米粒子原位复合聚氨酯研究3黄国波 童筱莉 邬润德(浙江工业大学化工学院,杭州 310014)摘 要 将纳米二氧化硅(SiO 2)经预分散后加入聚氨酯(PU )反应体系进行原位聚合。
结果表明所得PU 有较好力学性能。
透射电镜(TEM )照片显示纳米SiO 2在PU 中基本上达到纳米分散。
关键词 聚氨酯,纳米SiO 2,复合材料Study on PU in 2stiu polymerized by inorganic nano 2particleHuang Guobo Tong Xiaoli Wu Runde(College of Chemical Engineering ,Zhejiang University of Technology ,Hangzhou 310014)Abstract Nano -SiO 2is dispersed in advance and added to the reacting system where PU is formed by in 2suit poly 2merization 1The result shows the mechanical performance of PU is improved greatly 1TEM analysis indicated that nano -SiO 2particle is dispersed in PU matrix on nano -scale.K ey w ords PU ,nano -SiO 2,composite 用纳米无机粒子增强高分子材料是近来研究的热点。
本文将纳米SiO 2作为增强剂复合PU ,根据材料复合机理,要使纳米SiO 2充分发挥增强剂的作用,就必须使其以纳米级粒子均匀分散在PU 基材中[1],这是一个技术难点,本实验主要对比常温混合[2]、加热复合和原位聚合[3]方法加入纳米SiO 2对PU 力学性能的影响。
无机纳米材料提高聚氨酯耐黄变性能的研究进展
聚氨酯材料的应用与研究进展
聚氨酯（PU）属于高分子，其主链中含有氨基甲酸酯特征单元。
聚氨酯材料的制备离不开异氰酸酯（NCO）和活泼氢。
一、聚氨酯材料概述聚氨酯材料（简称T P U）为聚合物，经多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或小分子多元醇、 多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成。
对制备聚氨酯材料的原料种类和组成变化就可以得到产品形态和性能不一样的聚氨酯材料。
因此聚氨酯材料形态多样，有柔软的，也有坚硬的，硬质泡沫塑料，密封胶，胶粘剂弹性纤维，以及油漆涂料等。
对此聚氨酯应用广泛，在汽车制造业、交通运输业、石油化工、航空、医疗、土木建筑、冰箱制造、农业、鞋类、机电等领域都有深入涉及。
国外早在1937年就开始了对聚氨酯材料的研究，同时也在工业领域中有所应用。
之后以英美为代表的其他国家引进德国的聚氨酯树脂制造技术，投入工业使用。
然而，我国在20世纪50年代才开始聚氨酯工业，到如今已取得一定的进展，对聚氨酯的应用研究也越来越深入。
二、聚氨酯材料的应用与研究进展1.汽车用聚氨酯材料的应用与研究进展。
近年来随着我国一直坚持并深入可持续化发展战略和汽车行业竞争愈加激烈，在未来汽车行业一定是注重产品质量大于产能产量的趋势，高质量、低成本、环境友好的产品会受到越来越多人的青睐。
在其中，聚氨酯（PU）以及复合材料因优异的耐磨性、耐热性、机械性能、软硬度可调等性能成为汽车制造行业的明星材料。
当前汽车用的PU材料类别多样，包含泡沫塑料、弹性体、胶粘剂、涂料以及PU革等，应用范围大到汽车的车身，小到汽车的底盘以及电器设备。
PU泡沫材料在汽车行业的应用主要是因为其具备质量轻、可以隔热、弹性好、舒适度高、耐用、吸振性高等特点，可以令车的舒适度大大提高，因此能够满足汽车多方面的应用。
一些学者研发的以低相对分子质量、多官能度的聚醚多元醇和二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯（MDI）为主要原料，经历发泡、稳定以及催化等过程从而合成的聚氨酯软泡材料被广泛应用在坐垫以及脚垫等，可以很好的吸收噪音以及减震特点。
聚氨酯的应用及研究进展
水性聚氨酯胶粘剂的改性及研究进展摘要：本文主要介绍了水性聚氨酯的特点和粘接机理，综述了水性聚氨酯胶粘剂的改性方法及其研究进展。
同时对水性聚氨酯胶粘剂的应用及发展方向进行了展望。
关键词：水性聚氨酯；胶粘剂；改性；应用0 引言以水为分散介质的胶粘剂，称为水性胶粘剂。
水性胶粘剂是胶粘剂的发展趋势之一，与溶剂型胶粘剂相比，其具有无溶剂释放，符合环境保护要求，成本低，不燃，使用安全等特点，因此受到国内外广泛重视。
水性聚氨酯(WPU)胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，也称为水系聚氨酯或水基聚氨酯。
依照其外观和粒径，可将水性聚氨酯分为三类，见表1表1水性聚氨酯按外观和粒径分类外观粒径/μm聚氨酯水溶液透明<0.001聚氨酯分散液半透明0.001~0.1聚氨酯乳液白浊>0.1 其中，后两者在有关文献中并不并不严格区分，统称为聚氨酯分散液或聚氨酯乳液。
实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。
水性聚氨酯以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。
1 结构与特性1.1 结构特点聚氨酯的分子链一般由“软段”和“硬段”两部分组成，故聚氨酯又可看作一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物[2]。
其中，软段一般由低聚物多元醇(通常是聚醚、聚酯或聚烯烃二醇)组成，一般呈无规卷曲状态，其玻璃化温度低于室温，链段非常柔软，因而称之为柔性链段(或软段)。
而硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成，链段比较僵硬，常温下伸展成棒状，链段不易改变自己的构象，因而被称之为刚性链段(或硬段)。
1966年Cooper s.L.等由聚氨酯的线性粘弹性行为首先提出了聚氨酯的微相分离理论[3]，指出，聚氨酯中存在大量氢键，聚氨酯独特的柔韧性和宽范围的物性可用两相形态学来解释：聚氨酯的硬段相起增强作用，提供多官能团度物理交联，软段基体被硬段耜区交联。
聚氨酯的优良性能首先是由于微相区形成的结果，而又不单纯是硬段与软段之间的氢键所致。
聚氨酯复合材料的研究进展
聚氨酯复合材料的研究进展周丰;武春雨【摘要】采用纳米填料制备聚合物基复合材料是改善聚氨酯耐老化性能及耐沾污性，拓展其应用领域的一种重要手段。
综述了聚氨酯与蒙脱土、石墨烯、碳纳米管、纳米TiO2、高岭土等无机材料制备的复合材料的研究进展。
目前，这些复合材料大多停留在实验室研究阶段，应不断改进复合材料生产工艺，降低成本，尽快实现产业化；应解决和控制复合材料制备过程中有关粒子的分散与团聚问题；采用个性定制等方法实现聚氨酯复合材料性能的多功能化等是今后的主要研究方向。
%Nano filler is used to prepare polymer based composites,which can improve the aging and stain resistance of polyurethane and extend its application. This paper reviews the research progress of the composites prepared by polyurethane with inorganic materials such as carbon nanotube,graphene,kaolinite, nano titanic oxide,and montmorillonite. It needs to improve the manufacturing process,reduce the costs to realizethe industrialization of the materials which are still in laboratory research.In addition,the dispersion and agglomeration of the particles need to be controlled during preparation of the composites. Customization is used to achieve the multifunction of the polyurethane composites,which will bethe future research direction.【期刊名称】《合成树脂及塑料》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】6页(P97-102)【关键词】聚氨酯;复合材料;石墨烯;碳纳米管;蒙脱土;保温材料;硬质聚氨酯【作者】周丰;武春雨【作者单位】中国人民大学，北京市 100872;大连万达商业地产股份有限公司，北京市 100022【正文语种】中文【中图分类】TQ323聚氨酯是由多异氰酸酯在催化剂及助剂存在下与多元醇聚合而成的以氨基甲酸酯基团为重复基团的一种高分子材料，主要包括聚氨酯泡沫（分为硬质、半硬质、软质）、聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、防水聚氨酯、聚氨酯胶载剂等。
聚氨酯与无机纳米复合材料的性能研究
建 筑 节 能
■ 保 温 隔 热 与 材 料
Ｂ ＵＩ ＬＤＩ ＮＧ ＥＮＶＥＬ０Ｐ Ｅ
聚氨酯 与无机纳米 复合材料 的性 能研 究
刘 存 芳 ， 马 洁 霞
（ 河南天丰节能板 材科技股份有 限公司， 河南 新乡 ４ ５ ３ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 针对 聚氨 酯与无机纳米材料复合材料进行 了实验 ， 向合成聚氨 酯的原 料之 一异氰酸酯 中添加 了几种 无机纳米材料 ， 混合均 匀 后 与其他合 成原料 混合发泡 ， 制备成聚氨酯 ／ 无机纳米复合材料 ， 并测试 了复合材料的力学性能和燃烧性能。实验证 明复合材 料 的力学性 能得到 了部分增强 ， 氧指数得到提 高， 对于开发新的环保 阻燃型聚氨酯复合 材料是一个技 术上的新探 索。 关键词 ： 聚氨酯 ； 无机纳米材料； 复合； 环保
中图分 类号： Ｔ Ｕ５ ５ 文献标志码 ： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ３ — ７ ２ ３ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ５ ２ — ０ ３
Ｐｒ ｏｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｏｒ ｇａ ｎ ｉ ｃ Ｎａ ｎｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ Ｍｏ ｄｉ ｆ ｉ ｅ ｄ Ｐｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ
２ ０ 年 第４ 期 （ 总 第４ 卷第 ６ 期
Ｎ ｏ ． ４ ｉ ｎ ２ ０ １ ３（ Ｔ ｏ ｔ ￣ Ｎ ｏ ． ２ ６ ６ ， Ｖｏ １ ． ４ １ ） ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ － ７ ２ ３ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ １ ６
Ｌ Ｉ Ｕ Ｃ ｕ ｎ － ｆ ａ ｎ ｇ ， ＭＡ Ｊ ｉ ｅ — ｏ
聚氨酯弹性体_无机纳米粒子复合材料研究进展
聚氨酯弹性体（ＰＵＥ）通常是由聚醚或聚酯多元醇、ＴＤＩ或ＭＤＩ等有机多异氰酸酯与二胺或二醇类扩链剂加成聚合而成。
聚酯、聚醚多元醇或聚烯烃等构成ＰＵＥ软段，二异氰酸酯、扩链剂构成硬段。
由于软段和硬段之间的热力学不相容性，软段及硬段能通过分散聚集形成独立的微区，具有微相分离结构。
软段提供ＰＵＥ材料的弹性、韧性及低温性能；硬段则提供材料的硬度、强度和模量性能［１］。
因此，ＰＵＥ是一种介于塑料和橡胶之间的高分子材料，在汽车、轻工、矿山、机械及医疗等领域有着广泛应用。
ＰＵＥ的耐极性溶剂和耐热性较差，因而极大地限制了其使用范围的进一步拓宽。
此外，一些特殊场合要求材料应有较高的模量，而纯ＰＵＥ的模量不高，不能满足特殊场合的使用。
随着科学技术的不断发展，人们对材料的物理、力学性能的要求也越来越高，同时还必须考虑降低成本，以提高材料的使用效能和市场竞争力。
利用纳米无机材料（纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、纳米碳纤维等）对ＰＵＥ进行改性，则可克服上述缺点，并能提高其性能。
自从１９９０ 年７ 月在美国巴尔的摩召开的第一届国际ＮＳＴ （Ｎａｎｏｓｃａｌｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） 会议以来，纳米技术在电子学、光学、力学、医学和生物学等领域都引起了人们广泛关注。
大量研究表明，纳米粒子具有与宏观颗粒所不同的特殊的体积效应（小尺寸效应）、表面界面效应和宏观量子隧道效应等，因而表现出独特的光、电、磁和化学特性，这为制备高性能、多功能复合材料开辟了一个全新的途径，被誉为“２１世纪最有前途的材料”。
纳米粒子是由数目较少的原子或分子组成的原子群或分子群，其表面原子是既无长程序又无短程序的非晶层，而在粒子心部，存在结晶完好、周期性排布的原子；因此差别在于其结构与大尺寸（微米级）样品稍有不同［２］。
纳米粒子的粒径其尺寸上限与所研究的物理、化学特性及材料种类有关，甚至与温度等环境因素有关。
一般而言，在室温下产生理化性质显著变化的颗粒尺寸多数介于１￣１００ｎｍ。
无机纳米复合材料研究进展
无机纳米复合材料研究进展无机纳米复合材料是由无机材料与纳米材料组成的复合材料，具有优异的性能和广泛的应用潜力。
近年来，随着纳米科技的发展，无机纳米复合材料的研究取得了重要进展。
本文将综述无机纳米复合材料的研究进展，重点介绍其制备方法、性能优化和应用前景。
制备方法是无机纳米复合材料研究的关键之一、当前常见的制备方法包括溶液法、固相反应法、气相沉积法和电化学沉积法等。
其中，溶液法是最常用的制备方法之一，通过溶液中的化学反应将无机材料与纳米材料结合。
这种方法具有操作简单、成本较低和适用范围广等优点，能够制备出各种复合材料。
固相反应法通过高温反应将无机材料和纳米材料反应，经过烧结得到复合材料。
气相沉积法是将纳米材料悬浮于气体中，通过气相沉积技术将纳米材料沉积在无机材料表面。
电化学沉积法是利用电沉积技术将纳米材料沉积在导电基底上，然后与无机材料结合。
这些制备方法可以用于制备不同类型的无机纳米复合材料，满足不同的应用需求。
无机纳米复合材料的性能优化是另一个研究重点。
通过合理设计和控制，可以优化复合材料的物理、化学和电学性质。
一方面，可以通过改变无机材料和纳米材料的组成、含量、形貌和尺寸等参数来调控复合材料的性能。
例如，通过调节纳米颗粒的尺寸和形貌，可以有效改善复合材料的力学性能和热导率等。
另一方面，可以采用表面修饰和添加功能性分子等方法来改善材料的表面性质和界面结构。
例如，在无机颗粒表面修饰有机分子或聚合物可以提高复合材料的分散性和界面结合强度，进而提高材料的稳定性和性能。
无机纳米复合材料具有广泛的应用前景。
由于其独特的性能，无机纳米复合材料可应用于催化、传感、能源存储和转换、生物医学等领域。
在催化领域，无机纳米复合材料可作为高效催化剂，提高反应速率和选择性。
在传感领域，无机纳米复合材料可应用于光学传感、电化学传感和生物传感等方面，实现对物质的高灵敏度检测。
在能源领域，无机纳米复合材料可应用于锂离子电池、超级电容器和太阳能电池等器件，提高能量密度和循环性能。
聚氨酯保温材料研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2023， 40（4）： 72DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2023.04.15我国每年新增建筑面积约20 亿m2，其中，95%为高能耗建筑，需要采取节能措施，最简单的节能措施是使用外墙保温材料。
导热系数不大于0.12 W/（m·K）的材料称为保温材料［1］。
建筑上常用的保温材料主要有无机保温材料、发泡聚苯乙烯、聚氨酯（PU）及复合型材料，其中，PU保温材料以其良好的保温效果和阻燃性能，近年来得到快速发展。
本文综述了PU保温材料的研究进展。
1 生物基PUAcuña等［2］制备了生物质蓖麻油基硬质PU泡沫（RPUF）。
两种生物基RPUF均含有蓖麻油改性多元醇，一种是二乙醇胺改性蓖麻油的多元醇（BIO1），另一种是用苯膦酸改性BIO1的环氧化多元醇（BIO2），研究了可膨胀石墨（EG）和氧化石墨（GO）总掺入量为6%（w）的RPUF的蜂窝结构、热性能、阻燃性能和力学性能。
结果表明，GO促进了EG的分散，降低了泡沫的蜂窝尺寸；GO提高了RPUF的隔热性能和阻燃性能；RPUF/BIO2/EG/ GO阻燃等级为UL 94 V-0级，而RPUF/BIO2/EG仅为UL 94 V-2级；与RPUF/BIO1相比，RPUF/BIO2/ EG/GO的热释放速率（HRR）、总热释放量（THR）和总烟生成量分别降低了54%，24%，15%；与RPUF/BIO2相比，RPUF/BIO2/EG/GO的HRR和THR分别降低了46%，6%；RPUF/BIO1的压缩强度为0.07 MPa，RPUF/BIO2/EG/GO和RPUF/BIO2/EG 的压缩强度增加到0.11 MPa。
因此，可通过加入天然碳材料来开发生物基阻燃RPUF作为防火保温聚氨酯保温材料研究进展张 萌（内蒙古交通职业技术学院，内蒙古 赤峰 024005）摘要：介绍了聚氨酯（PU）保温系数的预测方法及影响因素研究进展。
聚氨酯／纳米二氧化硅／POM复合材料的研究
力 学 性 能 与结 晶性 能 的影 响 。实 验 结 果 表 明 ，Ｔ Ｕ ｎｎ —ｉ Ｐ ／ ａｏＳＯ 的相 互 作 用 能 提 高 Ｔ Ｕ ｎｎ —ｉ 与 Ｐ Ｍ 的 界 面 相 容 性 ， Ｐ ／ ａｏＳＯ， Ｏ 使 Ｔ Ｕ ｎｎ —ｉ 匀 地 分 散 在 Ｐ Ｍ 中 。 当 Ｐ Ｍ／ Ｐ ／ ａｏＳＯ 质 量 比 为 １０ １／ Ｐ ／ ａｏＳＯ２ 均 Ｏ Ｏ Ｔ Ｕ ｎｎ —ｉ ０ ／０ １时 ，与 纯 聚 甲 醛 相 比 ，拉 伸 强 度 提 高 了 ２ ％ ，弹 性 模 量 提 高 了 ７ ． ％ ，冲 击 强 度 提 高 了 １５ ，加 入 复 合 增韧 剂后 ，球 晶 尺 寸大 幅减 小 ；复合 材 料 在 ０ ８３ ７％
（ 连 ｌ 大 学 化 ＿ 材 料 学 院 ，辽 宁 大 连 １６ ３ ） 大 丁业 丁与 ０ ４ １
摘要 ：通过熔 融共混 ，用热塑性 聚氨酯弹性 体 （ Ｐ Ｔ Ｕ）将 纳米二 氧化硅 （ ａ ｏＳＯ ）进 行包覆制备 了复合增 韧 ｎｎ —ｉ 剂 ，然后将复合增韧剂与聚甲醛 （ Ｏ Ｐ Ｍ）进行共混制备了纳米 复合材料 ，研 究 了复合增 韧剂 不同用 量对 复合材料 的
聚氨酯无机纳米复合材料的研究进展
杂化 区 域 中 ， 于 ＳＯ 由 ｉ２阻 碍 了硬 段 重 排 ， 随 着 故
黏 土大多数 属于 ２１型 的层 状或片状 硅酸盐 矿 ： 物， 主要结 构单元 是 二维 排 列 的硅 氧 四面 体和 铝 氧
八面体 ， 因此黏土／ 聚氨酯纳米复合材料的制备一般 采用单体插层聚合法或 自接共混的方法 ， 通常形成
研究开辟 了新的方 向。目 前采用的无机纳米材料主
要有 纳米 Ｓ０ 、 米 Ｔｉ２纳 米 Ｃ Ｏ３ 、 米 黏 土 、 ｉ２纳 ０、 Ａ ３纳
纳米炭材料和 ＣＯ 等。 ｅ２
１ １ 纳 米 二 氧 化 硅 ．
用有机硅、 丙烯酸树脂 、 环氧树脂 、 天然产物 以及与 塑料共混等方法对其进行改性。近年来 ， 无机纳米 材料改性成为聚氨酯改性的主要手段之一。通过无 机纳米材料改性形成 的聚氨酯无机纳米复合材料 ， 可以明显提高高分子材料的力学性能、 热稳定性 ， 并
维普资讯
第２ ７卷第 ６期
２０ ０ ７年 １ ２月
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黏土插层或部分剥离的复合材料， 较难形成完全剥 离的复合材料【］ １ 。黏土是 以纳米片层状分布于聚 ２ 氨酯基体中。聚氨酯／古 黍 土纳米复合材料有如下优 点 ：）可以明显改变体系的各种物性 ， １ 如热变形 温 度、 热分解温度、 结晶性能 、 力学性能和功能性等；） ２
一
Ｓ ２ ｉ 含量的增加 ， ０ 硬小尺寸效应 、 表面效应 、 量
无机纳米材料热塑性聚氨酯复合材料的研究进展
收稿日期：2018-01-02作者简介：周盼盼（1994-），女，在读硕士生。
E -mail：1124038847@qq .com 。
通讯作者：江叔芳（1980-），男，实验师、博士研究生。
主要从事高分子材料的制备与性能研究。
E -mail：jiang .sf @qq .com 。
无机纳米材料/热塑性聚氨酯复合材料的研究进展周盼盼，吴攀洛，杨安康，管 蓉，江叔芳（湖北大学化学化工学院，湖北 武汉 430062）摘要：无机纳米材料具有高熔点、高耐氧化等优异性能，在热塑性聚氨酯（TPU）复合材料中具有广阔的应用前景。
简要综述了氮化硼（BN）、碳纳米管（CNTS）等不同无机纳米材料的基本性质和优异性能，重点介绍了无机纳米材料/TPU 复合材料的制备方法、性能的研究进展，提出了制备无机纳米材料/TPU 复合材料存在的问题，并对未来新型纳米复合材料的制备进行了展望。
关键词：无机纳米材料；热塑性聚氨酯（TPU）；纳米复合材料+中图分类号：TQ050.43 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）03-0043-05热塑性聚氨酯（TPU）是一类典型的具有[1，2]微相分离的多嵌段聚合物，由异氰酸酯、多元醇及扩链剂通过聚合加成的方法合成。
其分子主链是由玻璃化温度低于室温的软段和玻璃化温度高于室温的硬段组成。
TPU 材料具有优异的弹性、耐磨性、耐候性等性能，但机械强度、耐热、导电等方面的性能较[1～5]差，限制了TPU 材料在特殊领域的应用。
为了制备机械强度高、功能化的热塑性聚氨酯，尝试采用多种不同的纳米材料对热塑性聚氨酯进行改性。
其中以TPU 为基体、无机纳米材料为填料制备纳米复合材料成为一热门研究方向。
无机纳米材料的粒径尺寸接近或小于100 nm 、空隙率大、比表面积大，其结构大多为理想单晶体，少部分属于非晶体、准晶态。
无机纳米材料具备高熔点、耐氧化等特性[3，4]，如纳米氮化硼（BN）、碳纳米管（CNTS）、石墨烯（GO）、纳米SiO 等。
无机纳米颗粒复合聚氨酯-聚乙烯醇水凝胶的制备及其伤口敷料应用研究
无机纳米颗粒复合聚氨酯-聚乙烯醇水凝胶的制备及其伤口敷料应用研究无机纳米颗粒复合聚氨酯/聚乙烯醇水凝胶的制备及其伤口敷料应用研究摘要：随着科技的不断发展，纳米技术作为一项新兴技术逐渐在众多领域得到应用。
本文通过研究制备无机纳米颗粒复合聚氨酯/聚乙烯醇水凝胶，并探究其在伤口敷料中的应用。
研究结果表明，该复合水凝胶具有良好的生物相容性和敷料功能，可有效促进伤口愈合和减少感染风险。
同时，该水凝胶还展现出优异的吸附、释放能力，可用于药物控释等领域。
因此，无机纳米颗粒复合聚氨酯/聚乙烯醇水凝胶具有广阔的应用前景。
关键词：纳米颗粒；聚氨酯；聚乙烯醇；水凝胶；伤口敷料1. 引言伤口是人体组织受到外伤后的局部损害，根据不同程度的损伤可分为开放性伤口和闭合性伤口。
随着人们对生命质量的要求不断提高，伤口修复和愈合成为重要的医疗领域。
目前，传统的伤口敷料如纱布、薄膜等面临着很多限制，如吸附性能差、缺乏生物活性等。
因此，开发出具有良好生物相容性和敷料功能的新型材料至关重要。
纳米材料作为一种新型材料，具有特殊的物理、化学和生物活性，逐渐引起了研究者的广泛关注。
无机纳米颗粒是指其粒径小于100纳米的无机材料颗粒，具有大比表面积、高反应活性等优点。
聚氨酯和聚乙烯醇是两种常见的聚合物材料，具有良好的生物相容性和可塑性。
将无机纳米颗粒与聚氨酯/聚乙烯醇复合，制备成水凝胶，有望取得更好的应用效果。
2. 实验方法2.1 材料准备本实验采用聚氨酯和聚乙烯醇作为基础材料，将其与氧化铜纳米颗粒进行复合。
聚氨酯和聚乙烯醇按一定比例溶解于有机溶剂中，添加适量的氧化铜纳米颗粒，并进行超声处理以保证均匀分散。
2.2 水凝胶制备将步骤2.1中得到的溶液注入模具中，然后放置在恒温槽中进行凝胶化反应。
反应后得到的水凝胶经过洗涤、干燥等处理。
3. 结果与讨论通过扫描电子显微镜（SEM）观察，可以发现制备的水凝胶具有均匀的纳米颗粒分布，且颗粒尺寸较小。
通过红外光谱、X射线衍射等分析手段，证实了氧化铜纳米颗粒与聚氨酯/聚乙烯醇形成了复合结构。
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聚氨酯/无机纳米复合材料的应用研究进展3贾建民 郭 睿(陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室 西安710021)摘 要:综述了无机纳米粒子改性聚氨酯复合材料在智能材料、导电材料、光学材料、生物医学材料等领域应用研究的进展,并对聚氨酯/无机纳米复合材料存在的问题和研究方向进行了展望。
关键词:聚氨酯;无机纳米粒子;复合材料;应用中图分类号:T Q 32318 文献标志码:A 文章编号:1005-1902(2010)01-0006-03 聚氨酯(P U )材料性能优异,发展非常迅速,应用领域广泛。
由于无机纳米粒子具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应,在热、声、磁、光、催化等方面远优于普通材料[1]。
纳米改性聚氨酯复合材料宏观表现出优良的力学特性、热学特性、光学特性、电学特性、磁学特性、催化特性、敏感特性。
聚氨酯与纳米材料的协同效应,赋予了聚氨酯纳米复合材料良好的导电、吸波、抗静电、阻燃、抗紫外、生物相容、杀菌等诸多性能。
目前用于改性聚氨酯制备纳米复合材料的纳米粒子主要有蒙脱土、炭纳米管、二氧化硅、二氧化钛。
除此之外,还有镍、氧化铝、碳酸钙、氧化锌、二氧化铈、氢氧化镁、氧化锡锑、炭黑、石墨、累托石、羟基磷灰石等众多纳米粒子。
但无机纳米粒子极易发生团聚且难以在基体中均匀分散,严重影响纳米粒子优异特性的发挥和复合材料的性能。
因此,需对其表面进行处理。
目前无机纳米粒子改性聚氨酯制备复合材料的方法主要有插层法、共混法、溶胶2凝胶法、原位聚合法等。
近年来,无机纳米改性聚氨酯复合材料在智能材料、导电复合材料、光学材料、生物医学材料等领域的研究日益增加,引起人们广泛关注。
1 聚氨酯/无机纳米复合材料的应用研究1.1 智能材料聚氨酯可以作为热敏型形状记忆高分子材料[2]。
形状记忆聚氨酯(S MP U )通过加热,超过其相变温度,能够恢复原始形状。
其形状记忆特性已在建筑、医学、纺织及包装行业得到应用,但还存在形状恢复力小、恢复速度较慢、恢复精度低、重复记忆效果不够理想等问题。
通过纳米粒子改性可增强形状记忆基体的力学性能,提高形状记忆能力及开发电致形状记忆材料。
陈少军,等[3]采用经硅烷偶联剂表面处理的纳米Si O 2粒子制备了S MP U /Si O 2纳米复合材料。
研究表明,纳米Si O 2使S MP U 的形状回复起始温度提高约10℃左右,形变回复响应温度和最终恢复温度也稍有提高,加入质量分数为1%的纳米Si O 2粒子的S MP U 与纯S MP U 样品相比,其形状回复速率提高了近318倍。
Cho J W ,等[4]将酸化处理后的碳纳米管与聚氨酯溶液共混制备了电敏形状记忆复合材料。
当碳纳米管添加质量分数为5%时,复合材料的电导率可达10-3S/c m ,具有很好的形状记忆功能;当外加电压为40V 时,在40s 内材料可完全恢复为初始形状,其复合材料有望作为智能执行器。
112 导电材料聚氨酯本身是绝缘材料,通过与具有导电性的纳米粒子,如石墨、炭黑或碳纳米管等填充或共混等方式,使材料表现出导电性能。
可用作导电体材料(包括导电弹性体、导电塑料、导电纤维、导电涂料、导电胶粘剂及导电薄膜材料)、抗静电材料、电磁波屏蔽材料和气敏导电材料等,具有广阔的应用前景。
・6・聚氨酯工业P OLY URETHANE I N DUSTRY2010年第25卷第1期2010.Vol .25No .13基金项目:由陕西科技大学研究生创新基金资助。
潘胜强,等[5]将功能化处理的多壁碳纳米管(MWNTs)与P U复合,利用静电纺丝技术制备得到了导电性能优良的纳米复合纤维薄膜。
结果表明,随着MWNTs含量增加,纳米纤维薄膜电导率逐渐增大。
当MWNTs质量分数达10%时,MWNTs/P U 纤维表现出优良的电导率,既达到了抗静电的要求,又达到了电磁屏蔽的要求。
当MWNTs质量分数达40%时,电导率达10-5S/c m,比纯P U纤维薄膜提高了10个数量级。
K won J,等[6]通过原位聚合法制备了水性聚氨酯/碳纳米管复合材料。
当碳纳米管的添加质量分数为115%时,复合材料的电导率提高了8个数量级;当添加质量分数为011%时,复合材料的静电半衰期都小于10s,可用作抗静电材料。
L iu Z,等[7]利用溶液共混法制得了聚氨酯/碳纳米管导电复合材料。
碳纳米管的含量越大,复合材料的电磁屏蔽效果越好。
当碳纳米管质量分数为20%时,复合材料的电磁屏蔽性能达到17dB,可用作电磁屏蔽材料。
1.3 光学材料由于无机纳米粒子粒径小、表面分率高,对不同波长的光线会产生不同的吸收、反射、散射等作用。
其粒径远小于可见光的波长(400～750n m),具有透过作用。
利用无机纳米粒子对太阳光谱的选择性、限制性和对电磁波吸收作用,将其与P U复合,可制备光吸收材料、光学限制材料和吸波隐身材料。
特别是透明隔热纳米涂料,可见光透过率高,红外屏蔽率高,能够有效隔绝太阳热辐射,具有很好的节能效果。
孟庆林,等[8]将纳米掺锑二氧化锡与水性聚氨酯共混制备出纳米隔热涂料,在常温下涂在玻璃表面,具有较好的隔热效果。
将碳纳米管等添加到水性聚氨酯中,可制备出抗紫外线的纳米复合涂料。
Mondal S,等[9]通过超声波分散法,将分散有碳纳米管的苯胺溶液与聚氨酯的N,N2二甲基甲酰胺溶液混合,得到抗紫外性能优良的聚氨酯纳米复合织物涂料。
Xu M,等[10]利用偶联剂对多壁碳纳米管进行改性,并将其引入到聚氨酯2聚脲体系中。
该复合材料不仅具有良好的机械性能和透明度,且具有光学限制性能。
当碳纳米管的质量分数由011%增加到015%时,光学限制阈值由014J/c m2降低到012J/c m2。
贾丽丽,等[11]在合成的聚氨酯泡沫材料中掺杂碳纳米管,制备成复合吸波材料,在11～17GHz频段内其具有良好的微波吸收效果。
Peng C H,等[12]采用水热法制备了N i015Zn015Fe2O4铁氧体包覆的银核2壳纳米粒子,由该粒子制备的纳米聚氨酯吸波复合材料能够吸收9GHz以上的微波,吸收达35分贝。
此外,将无机纳米粒子与聚氨酯复合,还可制备二阶非线性光学器件[13]和光致发光器件[14]等光学材料。
1.4 生物医学材料聚氨酯高分子材料具有良好的生物相容性、机械性能和降解性及优良的物理性能,在生物医学领域中占有重要地位,广泛应用于植入生物体的医用装置及人造器官。
纳米粒子不仅能提高聚氨酯的力学性能,而且还能改善聚氨酯的抗凝血性、相容性、稳定性、抗菌性、降解性等生物特性,纳米复合材料已成为开发新型生物医学功能材料的一个崭新途径。
董志红,等[15]将纳米羟基磷灰石(HA)与P U 复合,制备出具有较好的骨诱导性和良好的热稳定性的HA/P U复合膜。
结果表明,细胞贴壁良好,并出现了增殖、分化;具有良好的细胞生物相容性和降解性。
Dong Z,等[16]制备蓖麻油基聚氨酯/纳米HA 多孔支架,该支架可满足组织工程的基本要求,并可能适用于修复和替代人膝关节和关节软骨的半月板。
HA/P U纳米复合纤维材料还可用于牙科等。
Meng J,等[17]通过溶液共混的方法制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料,极大地改善了材料的抗凝血功能,提高了血液相容性。
此外,纳米Fe3O4颗粒也可改善聚氨酯材料表面的血液相容性[18]。
Xu R J,等[19]利用有机化硅酸盐与聚氨酯共混得到纳米复合材料。
由于使用的有机化学试剂不同,层状硅酸盐片层被剥离的程度不同,最终形成插层型或剥离型两种形式。
这两种纳米复合材料都能有效地阻止水蒸气的渗透,在生物膜领域具有很大的应用前景。
Sa muel U,等[20]制备了添加有活性银纳米粒子的医用聚氨酯输尿管,该输尿管具有杀菌广谱性。
顾宁,等[21]发明了一种复合纳米银2聚氨酯抗菌医用材料,可作为多种临床医疗器械的原材料和复合抗菌涂层,其制备方法简单易行,可实现工业化生产。
2 展望聚氨酯纳米复合材料在智能材料、导电材料、光学材料、生物医学材料等方面具有广阔的应用前景,・7・第1期 贾建民,等・聚氨酯/无机纳米复合材料的应用研究进展但工业化的项目不多,有许多问题需要进一步研究和解决。
如无机纳米粒子团聚及在聚氨酯基体中的分散等问题,聚氨酯无机纳米粒子复合材料的结构与性能关系以及如何产业化、规模化等问题。
随着相关研究深入,特别是随着廉价纳米材料的开发应用以及粒子表面处理技术的不断进步,纳米粒子与聚氨酯相互作用机理研究也不断完善,将会有更多的聚氨酯纳米复合材料实现工业化。
参 考 文 献1 Pingali K C,Deng S,Rockstra w D A.Synthesis and ther mal stabili 2ty of carbon 2supported Ru 2N i core 2and 2shell nanop 2articles [J ].Powder Technol ogy,2008,187(1):19～262 Yanga J H,Chuna B C,Chung Y C,et al .Comparis on of ther mal/mechanical p r operties and shape me mory effect of polyurethane bl ock 2copoly mers with p lanar or bent shape of hard seg ment [J ].Poly mer,2003,44:3251～32583 陈少军,赵文彬,刘朋生.硅烷偶联纳米Si O 2改性形状记忆聚氨酯[J ].聚氨酯工业,2005,20(1):26～294 Cho J W ,Ki m J W ,Jung Y C,et al .Electr oactive shape 2me morypolyurethane composites incor porating carbon nanotubes [J ].Mac 2r omolecular Rap id Communicati on,2005,26:412～4165 潘胜强,刘玲,黄争鸣.MWNTs/P U 复合超细纤维的热性能及导电性能[J ].复合材料学报,2009,26(2):79～846 K won J,Ki m paris on of the p r operties of waterborne polyu 2rethane /multi w alled carbon nanotube and acid 2treated multi w alled carbon nanotube composites p repared by in situ poly merizati on [J ].Journal of Poly mer Science,Part A:Poly mer Che m istry,2005,43:3973～39857 L iu Z,Bai G,Huang Y,et al .Reflecti on and abs or p ti on contribu 2ti ons t o the electr omagnetic interference shielding of single 2walled carbon nanotube /polyurethane composites [J ].Carbon,2007,45:821～8278 孟庆林,李宁,周荃,等.纳米透明隔热涂料的研制[J ].太阳能学报,2006,27(11):1117～11199 Mondal S,Hu J L.A novel appr oach t o excellent UV pr otecting cott on fabric with functi onalized MWNT containing water vapor per meableP U coating [J ].Journal of App lied Poly mer Science,2007,103:3370～337610 Xu M,Zhang T,Gu B ,et al .Synthesis and p r operties of novel pol 2yurethane 2urea /multi w alled carbon nanotube composites[J ].Macr o 2molecules,2006,39:3540～354511 贾丽丽,毕红,王亚芬.聚氨酯泡沫复合材料的制备及其吸波性能研究[J ].安徽大学学报(自然科学版),2007,31(5):66～6812 Peng C H,W ang H,Kan S,et al .M icr owave abs orbing materialsusing Ag 2N iZn ferrite core 2shell nanopowders as fillers[J ].Journal of Magnetis m and Magnetic Materials,2004,284:113～11913 钟爱民,周钰明,邱凤仙.新型P U 2DR192Si O 2纳米复合材料的制备和表征[J ].功能材料,2006,37(6):929～93214 光吉,黄玉刚,朱祖钊,等.ZnS 量子点/聚氨酯纳米复合材料的荧光光谱[J ].华南理工大学学报(自然科学版),2009,37(3):1～515 董志红,李玉宝,邹琴,等.羟基磷灰石/聚氨酯复合骨诱导再生膜的细胞相容性及自身降解性能[J ].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(10):1847～185016 Dong Z,L i Y,Zou Q.Degradati on and bi ocompatibility of por ousnano 2hydr oxyapatite /polyurethane composite scaff old for bone tis 2sue engineering [J ].App lied Surface Science,2009,255:6087～609117 Meng J,Kong H,Xu H,et al.I m p r oving the bl ood compatibility ofpolyurethane using carbon nanotubes as fillers and its i m p licati ons t o cardi ovascular surgery [J ].Journal of B i omedical Materials Re 2search,2005,74(2):208～21418 徐晓雪.医用Fe 3O 4纳米颗粒及其聚氨酯复合膜的制备与性能表征[D ].哈尔滨:哈尔滨工程大学,200619 Xu R J,Manias E,Snyder A J,et al .Low per meability bi omedicalpolyurethane nanocomposites [J ].Journal of B i omedical Materials Research,2003,64(1):114～11920 Sa muel U,Guggenbichler J P.Preventi on of catheter 2related infec 2ti ons:the potential of a new nano 2silver i m p regnated catheter[J ].I nternati onal Journal of Anti m icr obial Agents,2004,23S1:75～7821 顾宁,江筱莉,张宇,等.复合纳米银2聚氨酯抗菌材料及其制备方法[P ].CN 101255274,2008-09-03收稿日期 2009-09-14 修回日期 2010-01-12The Appli ca ti on Research Advance m en t of Polyurethane /I norgan i c Nanocom positesJ ia J ian m in Guo Rui(Key L aboratory of A uxiliary Che m istry &Technology for Che m ical Industry,M inistry of Educa tion,Shaanxi U niversity of Science and Technology,X i πan 710021,Ch ina )Abstract:The research of polyurethane modified by inorganic nano 2particles was mainly intr oduced for p repar 2ing intelligent materials,conductive composites,op tical materials,bi omedical materials .The existing questi ons and research directi ons of polyurethane inorganic nanocomposites were put f or ward in the future .Keywords:polyurethane;inorganic nano 2particle;composite;app licati on作者简介 贾建民 男,1983年出生,硕士研究生,研究方向为有机/无机复合材料。