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由于单一的聚氨酯膜在耐水性、热稳定性以及抗紫外性能等方面还不够理想，因此需要通过改性从而使聚氨酯获得更加优异的综合性能。另外，聚合物与纳米粒子的结合，是提高聚合物性能的重要途径，并能够赋予材料新的结构和性能。考虑到PVB材料相对聚氨酯材料而言，在耐光性、耐热性和耐冲击性等方面表现的较优异，因此本研究采用分子量不用的PVB作为扩链剂，扩链封闭型聚醚预聚体，从而制备得到PVB改性的新型聚氨酯。将刚性粒子添加到该聚合物胶体中获得了综合性能优良的复合材料，从而为聚氨酯的改性研究提供了更广阔的应用前景。
首先制备聚醚型TDI系预聚体，在使用不同封闭剂封端预聚体后，采用分子量不同的PVB作为扩链剂，得到PVB改性的新型聚氨酯。实验确定了苯酚封闭和甲乙酮肟封闭最佳反应温度分别为100℃和80℃;最佳解封温度区间分别为150℃-180℃和120-150℃。其次通过单因素实验方法得知:两种封闭剂封端的反应时间均为2h;最佳成膜温度分别为160℃和130℃。在各自最佳成膜条件下，由各实验工艺条件对膜力学性能的影响可知:甲乙酮肟为封闭剂制备的膜性能优异;预聚体中游离的TDI造成膜的力学性能下降;膜的最佳固化时间为120min;当-NCO值为6.8％时膜的力学性能最佳;当PVB分子量最大，n(NCO)/n(OH)=1∶1.2时膜性能最佳。对PVB改性的聚氨酯进行了一系列测试与表征，分析结果证明预聚体中的-NCO与PVB中的-OH发生了反应，PVB改性后的聚氨酯不仅具有更好的热稳定性，且具有较高的刚性和抗变形能力。
另外，选择在最佳条件下制各的PVB-PU进行纳米改性，采用共混法制备纳米复合膜。通过研究PVB的分子量及TiO2和SiO2加入量对纳米复合膜的力学性能和抗紫外能力的影响得知:在纳米粒子的加入量一定时，PVB的分子量越大，纳米复合膜的力学性能越好和抗紫外性能越好;添加少量纳米粒子能使膜的力学性能和抗紫外性能提高。对纳米复合膜进行一系列的测试，结果表明无机纳米粒子已经接枝到聚合物PVB-PU表面上，并以无定形相分散在基体中。添加纳米粒子后，膜具有了较高的刚性和抗变形能力，且其玻璃化转变温度显著提高，热稳定性增强，吸水率下降。