Il poliuretano a base d'acqua è un nuovo tipo di sistema poliuretano che utilizza acqua invece di solventi organici come mezzo disperso. Ha i vantaggi di nessun inquinamento, sicurezza e affidabilità, eccellenti proprietà meccaniche, buona compatibilità e facile modifica.
Tuttavia, i materiali poliuretanici soffrono anche di scarsa resistenza all'acqua, resistenza al calore e resistenza al solvente a causa della mancanza di legami reticolanti stabili.
Pertanto, è necessario migliorare e ottimizzare le varie proprietà dell'applicazione del poliuretano introducendo monomeri funzionali come fluorosilicone organico, resina epossidica, estere acrilico e nanomateriali.
Tra questi, i materiali poliuretanici modificati nanomateriali possono migliorare significativamente le loro proprietà meccaniche, resistenza all'usura e stabilità termica. I metodi di modifica includono metodo composito di intercalazione, metodo di polimerizzazione in situ, metodo di fusione, ecc.
Nano silice
SIO2 ha una struttura di rete tridimensionale, con un gran numero di gruppi idrossilici attivi sulla sua superficie. Può migliorare le proprietà complete del composito dopo essere stata combinata con poliuretano mediante legame covalente e forza di van der Waals, come flessibilità, resistenza ad alta e bassa temperatura, resistenza all'invecchiamento, ecc. Guo et al. Poliuretano modificato nano-sio2 sintetizzato mediante metodo di polimerizzazione in situ. Quando il contenuto di SIO2 era di circa il 2% (WT, frazione di massa, lo stesso sotto), la viscosità a taglio e la forza di buccia dell'adesivo erano fondamentalmente migliorate. Rispetto al poliuretano puro, anche la resistenza ad alta temperatura e la resistenza alla trazione sono leggermente aumentate.
Ossido di zinco nano
Nano ZnO ha un'elevata resistenza meccanica, buone proprietà antibatteriche e batteriostatiche, nonché una forte capacità di assorbire le radiazioni a infrarossi e una buona schermatura UV, rendendolo adatto per creare materiali con funzioni speciali. Awad et al. ha usato il metodo Nano Positron per incorporare filler ZnO in poliuretano. Lo studio ha scoperto che c'era un'interazione di interfaccia tra le nanoparticelle e il poliuretano. L'aumento del contenuto di nano ZnO dallo 0 al 5% ha aumentato la temperatura di transizione del vetro (TG) del poliuretano, che ha migliorato la sua stabilità termica.
Nano carbonato di calcio
La forte interazione tra Nano Caco3 e la matrice migliora significativamente la resistenza alla trazione dei materiali poliuretanici. Gao et al. Primo nano-caco3 modificato con acido oleico, quindi preparato poliuretano/caco3 attraverso polimerizzazione in situ. I test a infrarossi (FT-IR) hanno mostrato che le nanoparticelle erano uniformemente disperse nella matrice. Secondo i test di prestazioni meccaniche, è stato scoperto che il poliuretano modificato con nanoparticelle ha una resistenza alla trazione più elevata rispetto al poliuretano puro.
Grafene
Il grafene (G) è una struttura a strati legata da orbitali ibridi SP2, che presenta eccellente conducibilità, conducibilità termica e stabilità. Ha un'alta forza, una buona tenacia ed è facile da piegare. Wu et al. Nanocompositi Ag/G/PU sintetizzati e con l'aumento del contenuto di Ag/G, la stabilità termica e l'idrofobicità del materiale composito hanno continuato a migliorare e anche le prestazioni antibatteriche sono aumentate di conseguenza.
Nanotubi di carbonio
I nanotubi di carbonio (CNT) sono nanomateriali tubulari unidimensionali collegati da esagoni e sono attualmente uno dei materiali con una vasta gamma di applicazioni. Utilizzando le sue proprietà composite ad alta resistenza, conducibilità e poliuretano, la stabilità termica, le proprietà meccaniche e la conducibilità del materiale possono essere migliorate. Wu et al. I CNT hanno introdotto attraverso la polimerizzazione in situ per controllare la crescita e la formazione di particelle di emulsione, consentendo di dispersi in modo uniforme nella matrice poliuretanica. Con il crescente contenuto di CNT, la resistenza alla trazione del materiale composito è stata notevolmente migliorata.
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Tempo post: gennaio-10-2025