• ONTBOREN

Toepassing van nanomaterialen in gemodificeerde watergedragen polyurethaanlijm

Watergedragen polyurethaan is een nieuw type polyurethaansysteem dat water in plaats van organische oplosmiddelen als dispergeermiddel gebruikt. Het biedt de voordelen van geen vervuiling, veiligheid en betrouwbaarheid, uitstekende mechanische eigenschappen, goede compatibiliteit en eenvoudige modificatie.
Polyurethaanmaterialen hebben echter ook last van een slechte waterbestendigheid, hittebestendigheid en oplosmiddelbestendigheid vanwege het ontbreken van stabiele dwarsverbindingen.

Daarom is het noodzakelijk om de verschillende toepassingseigenschappen van polyurethaan te verbeteren en optimaliseren door functionele monomeren zoals organische fluorsiliconen, epoxyhars, acrylaatester en nanomaterialen te introduceren.
Nanomaterialen, gemodificeerd polyurethaan, kunnen hun mechanische eigenschappen, slijtvastheid en thermische stabiliteit aanzienlijk verbeteren. Modificatiemethoden omvatten onder andere intercalatiecomposietmethoden, in-situpolymerisatiemethoden en mengmethoden.

Nano Silica
SiO2 heeft een driedimensionale netwerkstructuur met een groot aantal actieve hydroxylgroepen op het oppervlak. Het kan de algehele eigenschappen van het composiet verbeteren na binding met polyurethaan door covalente binding en vanderwaalskracht, zoals flexibiliteit, hoge- en lagetemperatuurbestendigheid, verouderingsbestendigheid, enz. Guo et al. synthetiseerden nano-SiO2-gemodificeerd polyurethaan met behulp van in-situ polymerisatie. Bij een SiO2-gehalte van ongeveer 2% (gewicht, massafractie, dezelfde hieronder), werden de schuifviscositeit en pelsterkte van de lijm fundamenteel verbeterd. Vergeleken met puur polyurethaan zijn ook de hogetemperatuurbestendigheid en treksterkte licht toegenomen.

Nano Zinkoxide
Nano ZnO heeft een hoge mechanische sterkte, goede antibacteriële en bacteriostatische eigenschappen, een sterk vermogen om infraroodstraling te absorberen en een goede UV-afscherming, waardoor het geschikt is voor de productie van materialen met speciale functies. Awad et al. gebruikten de nanopositronmethode om ZnO-vulstoffen in polyurethaan te verwerken. De studie toonde aan dat er een grensvlakinteractie bestond tussen de nanodeeltjes en polyurethaan. Door het nano-ZnO-gehalte te verhogen van 0 naar 5%, steeg de glasovergangstemperatuur (Tg) van polyurethaan, wat de thermische stabiliteit verbeterde.

Nano Calciumcarbonaat
De sterke interactie tussen nano-CaCO3 en de matrix verbetert de treksterkte van polyurethaanmaterialen aanzienlijk. Gao et al. modificeerden eerst nano-CaCO3 met oliezuur en bereidden vervolgens polyurethaan/CaCO3 door middel van in-situpolymerisatie. Infraroodtesten (FT-IR) toonden aan dat de nanodeeltjes gelijkmatig in de matrix waren verdeeld. Uit mechanische prestatietests bleek dat polyurethaan gemodificeerd met nanodeeltjes een hogere treksterkte heeft dan puur polyurethaan.

Grafeen
Grafeen (G) is een gelaagde structuur verbonden door SP2-hybride orbitalen, die uitstekende geleidbaarheid, thermische geleidbaarheid en stabiliteit vertoont. Het heeft een hoge sterkte, goede taaiheid en is gemakkelijk te buigen. Wu et al. synthetiseerden Ag/G/PU-nanocomposieten, en met de toename van het Ag/G-gehalte bleven de thermische stabiliteit en hydrofobiciteit van het composietmateriaal verbeteren, en namen ook de antibacteriële prestaties dienovereenkomstig toe.

Koolstofnanobuizen
Koolstofnanotubes (CNT's) zijn eendimensionale buisvormige nanomaterialen verbonden door zeshoeken en behoren momenteel tot de materialen met een breed scala aan toepassingen. Door gebruik te maken van de hoge sterkte, geleidbaarheid en eigenschappen van polyurethaancomposieten, kunnen de thermische stabiliteit, mechanische eigenschappen en geleidbaarheid van het materiaal worden verbeterd. Wu et al. introduceerden CNT's door middel van in-situpolymerisatie om de groei en vorming van emulsiedeeltjes te beheersen, waardoor CNT's gelijkmatig in de polyurethaanmatrix konden worden verspreid. Met het toenemende gehalte aan CNT's is de treksterkte van het composietmateriaal aanzienlijk verbeterd.

Ons bedrijf levert hoogwaardige fumed silica,Antihydrolysemiddelen (crosslinking agents, carbodiimide), UV-absorbers, enz., waardoor de prestatie van polyurethaan aanzienlijk verbetert.

Toepassing 2

Geplaatst op: 10-01-2025