HZMMA对离子聚合物/聚氨酯(脲)弹性体合金增强机制的研究*

王 婷，王增林，王曼霞，武守鹏，徐文龙，李再峰**

(1.青岛科技大学 化学与分子工程学院,山东 青岛 266042；2.胜利石油管理局,山东 东营 257001；3.山东出入境检验检疫局 检验检疫技术中心,山东 青岛 266002)

为了进一步改善聚氨酯(脲)的力学性能和耐热性，近年来国内外学者相继开展了有机蒙脱土(OMMT)、碳纤维、纳米SiO2、纳米TiO2、纳米CaCO3、纳米碳管等对聚氨酯弹性体(PU)的各种改性研究。

吴石山等关于蒙脱土(MMT)或有机蒙脱土OMMT对PU的复合研究指出，无论是MMT或者是OMMT的加入，都使其复合材料的耐热性能较纯PU有所提升，热分解温度达到290～300 ℃左右[1]。Jiang等用C16或C18-MMT与PU复合，得到起始热分解温度达308.6 ℃的PU/MMT纳米复合材料[2]。Sreedhar等将十六烷基三甲基溴化铵改性的OMMT加入PU(脲)中，提高了PU(脲)的稳定性[3]。有机累托石对PU复合材料的改性研究证实质量分数为2%的有机累托石对PU的热稳定性有明显提高[4]。

碳纤维与PU复合时，碳纤维起到刚性链段的作用，影响了柔性链段的变形移动，从而提高了材料的热稳定性[5]。将处理过的无定型SiO2纤维加入PU，获得了耐热性很好的PU[6]。经硅烷偶联剂表面处理的纳米SiO2粒子，也能够使PU/SiO2纳米复合材料的热稳定性能提高[7]。Xiang等用纳米SiO2作为填料得到的PU复合材料耐高温与耐低温的性能均好于未加填料的PU[8]。

甲基丙烯酸锌盐(ZDMA)带有反应性官能团，在有机过氧化物类引发剂(如过氧化二异丙苯DCP)的引发下，可以形成离子聚合物[9-12]，广泛用于橡胶高分子的改性，其较好的增强与增韧作用得到证实，获得了优异的补强效果。由于形成的离子聚合物的离子化作用与PU分子间较强的氢键化作用交融性较好，使得制备ZDMA的离子聚合物与PU合金结构的复合材料成为PU研究的新方向。……