新型水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料的制備及性能研究的開題報(bào)告

新型水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料的制備及性能研究的開題報(bào)告一、選題背景和意義傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑型聚氨酯(PU)材料在制備過程中可能會(huì)釋放有機(jī)溶劑，對環(huán)境造成污染。因此，近年來，水性聚氨酯材料成為研究的熱點(diǎn)，其不需要有機(jī)溶劑，有環(huán)保優(yōu)勢。然而，水性聚氨酯材料的力學(xué)性能、耐磨性、耐腐蝕性和耐候性等方面不如有機(jī)溶劑型聚氨酯材料。因此，需要通過復(fù)合改性來提高水性聚氨酯材料的性能。近年來，納米材料被廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)和工程領(lǐng)域，其具有高比表面積、小尺寸效應(yīng)、高強(qiáng)度、高韌性等優(yōu)點(diǎn)。因此，將納米材料與水性聚氨酯材料進(jìn)行復(fù)合改性，可能會(huì)進(jìn)一步提高其性能。二、研究目標(biāo)本研究旨在制備新型水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料，并研究其性能，探討烴基納米粒子對水性聚氨酯材料性能的影響。三、研究內(nèi)容和方法1.水性聚氨酯材料的制備采用原位聚合法制備水性聚氨酯材料，選用適當(dāng)?shù)木勖讯嘣?、異型聚氨?PDI約為1.8)、環(huán)氧化植物油脂酸等原料，控制反應(yīng)條件，制備得到質(zhì)量好、分散性好的水性聚氨酯材料。2.烴基納米粒子的制備選用適當(dāng)?shù)臒N基化物質(zhì)與金屬鹽反應(yīng)，制備烴基化金屬納米粒子。3.復(fù)合材料的制備將烴基納米粒子通過均相還原法加入到水性聚氨酯材料中，得到新型水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料。4.性能測試對復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能的測試，如拉伸性能、彎曲性能等；同時(shí)進(jìn)行耐磨性、耐腐蝕性、耐候性等方面的測試，評(píng)估烴基納米粒子對水性聚氨酯材料性能的影響。四、擬解決的科學(xué)問題和研究創(chuàng)新之處1.烴基納米粒子對水性聚氨酯材料的改性機(jī)理和性能影響；2.水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料的制備方法和工藝優(yōu)化；3.新型水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料具有的新穎性能和應(yīng)用前景。五、預(yù)期成果1.能夠制備出質(zhì)量好、性能優(yōu)良的新型水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料；2.能夠探討烴基納米粒子對水性聚氨酯材料性能的影響；3.能夠?yàn)樗跃郯滨ゲ牧系木G色化提供參考；4.能夠?yàn)樾滦秃铣刹牧系拈_發(fā)提供思路和方法。六、研究的實(shí)施計(jì)劃第1-2個(gè)月：文獻(xiàn)調(diào)研和材料采購；第3-4個(gè)月：水性聚氨酯材料的制備；第5-6個(gè)月：烴基納米粒子的制備和表征；第7-8個(gè)月：水性聚氨酯含烴基納米粒子復(fù)合材料的制備和表征；第9-10個(gè)月：復(fù)合材料性能測試；第11-12個(gè)月：結(jié)果分析和論文撰寫。七、參考文獻(xiàn)1.LiangW,LiW,XingW,etal.Preparationofwaterbornepolyurethanenanocompositeswithsimultaneousincorporationofcarboxylatedcarbonnanotubesandclay[J].JournalofMaterialsChemistry,2011,21(3):802-807.2.TangL,WangY,LiuJ,etal.SynthesisofWaterbornePolyurethaneContainingAmine-TerminatedDendriticPolyetherandItsPro