纳米材料改性

      纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、 量子尺寸效应、 宏观量子尺寸效应等特殊性质。纳米复合材料的制备方法主要有：溶胶-凝胶法、原位聚合法、共混法、插层法、辐射合成法、自组装技术制备法等。

      用预聚体法合成了不同含量含铵离子有机黏土（ 0～5%）的水性聚氨酯/有机黏土纳米复合材料。实验结果表明：随着有机黏土含量的增加，纳米复合材料的粒径随之增加，而胶膜在水中的膨胀性却随之减小，并在含量为 2%时膨胀性最低，再增加则不变。纳米复合材料的热稳定性、力学性能和黏结强度也是随着有机黏土的含量的增加而增加，在 2%时各项性能达到最佳。

      先用羟基磷灰石与异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）接枝共聚，得到含—NCO 基的羟基磷灰石纳米粒子（ HAp-g-NCO）作为交联剂；再以IPDI ， PBA1000 ， 二 羟 甲 基 丙 酸 （ DMPA ） 和HAp-g-NCO 为原料通过原位聚合法合成了水性聚氨酯/羟基磷灰石纳米复合材料。 讨论了不同羟基磷灰石纳米粒子（ HAp NPs）含量对复合材料的性能的影响。实验结果表明：当 HAp NPs≤2.0%时，由于 HAp NPs 与聚氨酯形成交联网络结构， 纳米复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和热稳定性得到显著提高。在 HAp NPs 含量为 1.6%时，纳米复合材料的耐水性最好。 用纳米 CaCO3 合成了聚氨酯/CaCO3 纳米复合材料。实验发现，与纯的水性聚氨酯相比较，合成的纳米复合材料在纳米 CaCO3加入量为 6%时其热稳定性得到很大提高。

      在水性聚氨酯中加入纳米材料进行改性后，大大提高材料的耐冲击、附着力、耐老化、耐腐蚀和抗紫外线等性能。因此，纳米材料改性水性聚氨酯可适用于航天、航海和汽车等高端行业中。