在過(guò)去的十年中，材料科學(xué)家對(duì)有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料表現(xiàn)出極大的興趣，因?yàn)樗鼈兊膽?yīng)用可以顯著改善材料性能，如耐熱性，耐輻射性，機(jī)械和電氣性能，以及工程塑料，增強(qiáng)橡膠，涂料和粘合劑的其他性能。

        納米復(fù)合材料的性質(zhì)很大程度上取決于有機(jī)基質(zhì)，納米粒子以及它們的制備方式。許多研究人員研究了有機(jī)/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料系統(tǒng)，并試圖更好地了解它們的機(jī)理，以獲得對(duì)傳統(tǒng)有機(jī)材料的預(yù)期改進(jìn)。研究了有機(jī)基質(zhì)包括水性聚氨酯，環(huán)氧樹(shù)脂，聚苯乙烯，聚丙烯酸酯，尼龍，而無(wú)機(jī)相為通常粘土，層狀硅酸鹽和納米顆粒如SiO₂，二氧化鈦₂，氧化鋅，碳酸鈣等，其中納米二氧化硅是第一種納米粒子。據(jù)報(bào)道，納米二氧化硅可以增加涂層的硬度和耐刮擦性，同時(shí)保持清潔。納米的二氧化硅可提高拉伸強(qiáng)度和聚氨酯彈性體的伸長(zhǎng)率，雖然模量和硬度分別比相應(yīng)的微小尺寸填充聚氨酯低。由于表面屬性，顆粒尺寸和納米顆粒的分散性是 如此多樣化，并且傾向于在有機(jī)基質(zhì)聚集，因?yàn)樗鼈兊母弑砻婺艿?，這是非常難于預(yù)測(cè)新制備納米復(fù)合材料的性能。

        在先前的研究聚酯類聚氨酯不具有和具有嵌入式通過(guò)直接共混制備的納米二氧化硅粒子，并且通過(guò)傅里葉變換紅外光譜（FTIR），透射電子顯微鏡（TEM）中，擺桿硬度測(cè)試儀，掃描探針顯微鏡（SPM），和紫 -可見(jiàn)分光光度法。在該研究中，通過(guò)原位聚合將氣相二氧化硅（納米二氧化硅顆粒之一）分散到聚氨酯中。通過(guò)FTIR（或FTIR-ATR），TEM，原子力顯微鏡（AFM），Instron測(cè)試，動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）和UV-vis分光光度法研究了聚氨酯/納米二氧化硅復(fù)合材料的性能。

1.物理和機(jī)械性能

        研究了納米二氧化硅對(duì)聚酯樹(shù)脂粘度和聚氨酯薄膜力學(xué)性能的影響，并列于表2中。隨著納米二氧化硅含量的增加，聚酯樹(shù)脂的粘度增加。為了研究納米二氧化硅含量如何影響聚酯樹(shù)脂的粘度，將相同的聚酯樹(shù)脂與3wt％的納米二氧化硅混合并且其粘度為約3100mPa·s，也列于表2中，700mPa·s低于通過(guò)原位獲得的含有3wt％納米二氧化硅的聚酯樹(shù)脂聚合。這表明粘度的增加不僅是由物理相互作用引起的，而且還源于聚酯樹(shù)脂分子和納米二氧化硅顆粒之間的化學(xué)鍵合作用。上面提到的FTIR分析也證實(shí)了這一點(diǎn)。

        表2中的數(shù)據(jù)還表明，增加納米二氧化硅含量可以增加聚氨酯膜的硬度。圖6比較了納米二氧化硅顆粒嵌入聚氨酯膜之前和之后機(jī)械損耗角正切tanδ的變化與溫度的關(guān)系。所述α_一個(gè)在10℃和沒(méi)有25℃的聚氨酯觀察-absorption并用3wt％的納米二氧化硅包埋，分別。所述α吸收率源于與玻璃轉(zhuǎn)變相關(guān)聯(lián)的無(wú)定形聚酯分子鏈的微布朗運(yùn)動(dòng)節(jié)段。隨著越來(lái)越多的納米二氧化硅被使用時(shí)，α_一-absorption溫度升高，即?_克軟鏈段增加，表明納米二氧化硅顆粒可以有效地起到增強(qiáng)填料的作用，因?yàn)榕c微硅顆粒相比，它們具有更大的表面積和更強(qiáng)的與樹(shù)脂分子的相互作用。

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