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聚氨酯(PU)作为一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物,由异氰酸酯与多元醇反应制成,应用前景十分广泛。二氧化硅作为填料,具有质轻、耐高温、化学稳定性好、电绝缘性好等优异性能,更有利于改性聚氨酯泡沫。而表面接枝聚合物的方法分子可设计性和结构可控性更好,更容易满足不同领域的特殊要求,制备出具有某种独特性能的新材料,越来越广泛地应用到纳米粒子表面改性中。本文以聚醚多元醇和异氰酸酯为原料,采用反应成型技术制备了不同密度聚氨酯泡沫塑料,通过观察泡孔结构选择密度为0.3 g/cm3聚氨酯泡沫材料作为基体。采用经典“Stober”法合成纳米Si O2粒子(NS),并在其表面通过阴离子开环聚合法和开环聚合法分别接枝聚环氧丙醇与聚环氧丙烷,得到表面接枝一定量聚环氧丙醇(polyglycidol)和聚环氧丙烷(polypropylene oxide(PPO))的纳米S i O 2。将初始与接枝改性后纳米S i O 2粒子以不同填充量填充聚氨酯泡沫,探究纳米Si O2接枝前后不同填充量对复合聚氨酯泡沫泡孔结构及材料性能的影响。为进一步探究纳米粒子接枝聚合物前后对聚氨酯泡沫材料性能的影响,考虑到碳纳米管(MWNT)具有更丰富的性能,我们利用开环聚合法在碳纳米管表面接枝聚环氧丙烷,并用以制备复合聚氨酯泡沫材料,研究了碳纳米管接枝前后对聚氨酯泡沫性能的影响。经研究发现:1.已成功制备纳米S i O 2并实现在纳米S i O 2表面接枝聚环氧丙醇和聚环氧丙烷,接枝量分别约为6 wt%和10 wt%。同时,在碳纳米管表面实现有效接枝聚环氧丙烷,接枝量达25 wt%。2.纳米S i O 2填充量对聚氨酯泡沫泡孔结构及材料性能影响很大,随着填充量的增加,泡孔孔径减小,泡孔密度增加,分布更加均匀,起到很好的机械加强作用。而纳米Si O2的填加量达到1.5 php时,随着填充量的增加,泡孔孔径没有继续减小,反而增大,同时呈现出极不均匀的孔径分布,甚至破坏了泡孔结构,出现碎泡、裂泡。3.接枝聚环氧丙醇后纳米S i O 2复合聚氨酯泡沫,与接枝前相比,泡孔结构得到优化,泡孔孔径也相对减小,并且在填充量为2 php时,玻璃化转变温度(Tg)可提高约10℃;填充量在0.5 php时,储能模量可提高约12 MPa,损耗模量可提高约2 MPa。4.接枝聚环氧丙烷后纳米S i O 2复合聚氨酯泡沫,与接枝前相比,泡孔结构及性能均得到优化,低填充量时尤为明显。在填充量为1 php时,孔径减小80μm,Tg提高4℃;在填充量为0.5 php时,E?提高2 5.6 M P a,E"提高3.5 M P a,比压缩强度提高1.8 9 M P a?c m3 g-1。5.接枝聚环氧丙烷后碳纳米管复合聚氨酯泡沫,与接枝前相比,泡孔结构及材料性能均得到优化,在填充量为0.5 php时,平均孔径从222.11μm减小到179.80μm,Tg提高2℃,E?提高65.2 MPa,E"提高4.1 M P a,同时比压缩强度提高2.2 0 M P a?c m 3 g-1。