发布时间：
是合成过程中调节吗，这个肯定是条件软段与硬段的比例，以及其他的环境条件等等，问题不详细啊
这是什么问题啊？具体没有讲清楚啊
如果是做技术，推荐化学工业出版社的《聚氨酯弹性体手册》，可以在网上检索到。里面理论方面的知识更多一些。不过也有很多的小错误，自己看的时候要多多用心。
先把化学工业出版社出版的《聚氨酯泡沫塑料》及《聚氨酯弹性体及其应用》弄明白再说吧。 这两本书基本上囊括了聚氨酯方面的基础知识。
大多数水性PU主要是由自乳化法制备，以含亲水性基团的PU为主要固化成分，涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中，干燥形成的涂膜遇水易溶胀。另外其缺少像双组分溶剂型PU涂膜所能得到的交联密度和高相对分子质量，因而这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差，严重地限制了其使用的范围。因此，常采用提高涂膜的交联密度来改善乳液涂膜的耐水性。常用的交联方法有两种：一种是在合成PU预聚物时，加入官能度大于2的多羟基化合物，直接生成交联PU预聚物，将上述预聚物很好地分散在水中，并扩链形成大分子，最后形成乳液。这种方法也叫前交联法，缺点是易使预聚物黏度增大，较难分散在水中，影响乳液的稳定性。新型交联剂和多官能团扩链剂的筛选与合成的研究相当活跃，已成为提高水性PU物理机械性能和耐水性能的主要途径之一。另一种方法为外交联法，采用带羧的阴离子PU乳液进行交联，交联反应发生在PU分子的羧基上，有氮丙啶、碳化亚胺以及金属盐类化合物，在室温条件下进行交联。这类交联剂一般在使用PU乳液时加入，因其交联反应速率很快，短时间内产生凝胶而破乳。外交联法可成功解决PU乳液涂膜的亲水性问题，但因外加交联剂，组成双组分涂饰剂给施工带来不便，此方法使用较少。 国内外对水性聚氨酯的研究都聚焦在对其改性使其功能化，通过改性增加材料的耐水性、耐溶剂性等性能指标。改性主要通过物理和化学两种手段，通过接枝、嵌段、内、外交联其它聚合物材料，共混或形成互穿聚合物网络等方法进行改性。常用的改性有以下几种：1 丙烯酸酯改性聚丙烯酸酯类产品优点在于耐候、耐水、耐溶剂、保光性比聚氨酯树脂突出，在物理机械性能、弹性及粘接性能等方面又逊色于聚氨酯树脂。因此两者具有很好的互补性。将丙烯酸酯用于水性聚氨酯乳液的改性，是聚氨酯的发展趋势之一。较为流行的有共混交联反应法、乳液共聚法和复合乳液聚合法。复合乳液聚合法有两种工艺：⑴互穿聚合网络（Interpentrating Polymer Network）。体系中至少有一组分为交联结构，在分子水平上发生作用，如以丙烯酸酯单体作为合成聚氨酯预聚体的有机溶剂，然后再在聚氨酯乳液中进行聚合即制得丙烯酸酯改性聚氨酯的互穿网络型乳液。⑵在水性聚氨酯乳液中加入丙烯酸酯不饱和单体进行自由基聚合， 形成所谓核-壳型丙烯酸酯改性水性聚氨酯的复合乳液。陈义芳采用丙烯酸酯单体作为聚氨酯溶剂制得IPN 结构的丙烯酸酯改性的聚氨酯乳液，研究表明其涂膜具有良好的耐水性及耐污染性。杨建文等将具有羟基侧基的丙烯酸树脂与含有残留异氰酸酯基的聚氨酯丙烯酸酯进行接枝反应，经胺中和后，用水分散形成自乳化水性体系。研究表明当接枝树脂中聚氨酯含量在30%～50%时，光固化涂层具有较好的硬度、耐溶剂性和耐水性。2 有机硅改性有机硅化合物属于半有机、半无机结构的高分子化合物具有耐热、耐水性、耐候性及透气性，其中两个最显著的特点是耐氧化性和低表面能， 有机硅聚合物还能赋予涂层杰出的柔顺性和爽滑丝绸感；因表面能差异而存在微相分离的Si-O-Si 分子链会迁移到膜的表面提高涂膜的综合性能。对含有氨基的有机硅改性主要有两种方法：⑴在合成预聚体的过程中将含有氨基的有机硅引入聚氨酯链段中，由于氨基突出的反应活性以及有机硅与聚氨酯溶解度的差异， 所以聚合反应都需在溶剂下进行，这样不仅溶剂抽提困难，还会造成环境污染，使它们的应用受到限制。⑵在预聚体乳化的过程中扩链引入含有氨基的有机硅。研究表明，硅氧烷在胶膜表面富集，对聚氨酯材料有明显的表面改性作用，且胶膜耐水性提高。卿宁等用有机硅化合物对水性聚氨酯进行改性，通过红外和核磁等手段证明有机硅链段成功接在水性聚氨酯链段上；有机硅化合物用量增大，乳胶膜吸水率降低，表面接触角增大，使膜的耐水性、稳定性、柔韧性、耐老化性能得到了显著提高。3 环氧树脂改性环氧树脂结构中含有羟基，该化合物具有粘结能力强，模量和强度高和热稳定性好等特性。与水性聚氨酯可直接发生合成反应。环氧树脂改性可以改善聚氨酯的耐水、耐溶剂、耐热蠕变性及抗张强度，同时可以增加树脂对基材的剥离强度。在改性反应中将支化点引入聚氨酯主链，使得主链部分形成网状结构，该反应中既有环氧基和羟基参与反应，也存在氨基甲酸酯与环氧基的开环反应。改性聚氨酯乳液外观随着环氧树脂环氧值降低，从半透明变化到不透明，改性聚氨酯乳液的薄膜硬度和拉伸强度增大，贮存稳定性和断裂伸长率下降，乳胶膜耐水性增强。因为环氧值降低，分子量增大，羧基含量增大，导致水性聚氨酯的交联结构和水性聚氨酯分子链上刚性苯环的含量增大， 乳胶膜的硬度、拉伸强度和耐水性得到提高，同时降低了乳胶膜的弹性和断裂伸长率。环氧树脂分子量增大后，导致质量增大，在同等情况下聚氨酯的亲水性、水性聚氨酯乳液的透明度和贮存稳定性都降低。郭俊杰等合成了用于粘结复合薄膜的环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂，改性后的胶粘剂对多种复合薄膜都表现出较强的粘结性能，剥离强度进一步提高，外观、贮存稳定性良好。且固体质量分数下降30%后仍然具有较强的粘结性能。4 交联改性交联改性是将线形的聚氨酯大分子通过化学键的形式将其接合在一起，制得具有网状结构的聚氨酯树脂。经过交联改性后的水性聚氨酯涂膜具有良好的耐水性、耐溶剂及力学性能。成熟的交联改性技术制得的水性聚氨酯在很多性能上达到甚至超过溶剂型聚氨酯树脂。交联改性根据交联方法的不同可分为内交联法和外交联法。内交联法制得的聚氨酯乳液是单组分体系，外交联法制得的聚氨酯乳液双组分体系。在内交联法反应体系里面，内交联剂乳液体系中的其它组分与内交联剂能共存且保持稳定。交联时不论采用哪种交联方式，都要严格控制交联剂的用量。虽然随着交联剂用量的增加，膜的拉伸强度、耐水性、耐溶剂性均增大，但是用量过大，会使膜的伸长率下降太多，同时会使乳液颗粒粒径变大，成膜时融合性差，反而使膜的强度下降。5 纳米改性纳米材料是指组成相或晶粒结构中至少有一维的尺寸在100 nm 以下的材料。由于纳米材料与高聚物分子间的界面面积非常大，加之纳米材料的上述相关性质， 二者界面存在很大的相互作用，具有很好的粘结性能，较好的消除了无机材料与有机聚合物间的热膨胀系数不匹配的现象，使二者能够较容易的结合在一起而成为具有优异性能的复合材料，如：强大的表面结合能；与聚合物复合后所具有的强粘结性；改善流动性，提高表面硬度和耐磨性。6 其他改性方法利用天然高分子（如木质素、淀粉、树皮等）以及脂肪族聚酯来改性或合成可生物降解聚氨酯，利用氯丙树脂改性合成聚氨酯等以及三元复合体系，制得的新型聚氨酯材料具有高应力、高硬度和低应变的性能，其物理机械性能优于聚醚三元醇作羟基组分合成的聚氨酯材料。
有没有关于绿色化学的论奎尼丁我
你好，polyurethane是聚氨基甲酸酯，也就是聚氨酯材料。聚氨酯材料是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。聚氨酯材料用途非常广，可以代替橡胶，塑料，尼龙等，用于机场，酒店，建材，汽车厂，煤矿厂，水泥厂，高级公寓，别墅，园林美化，彩石艺术，公园等。聚氨酯可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等，可用在人们生活的各个领域，应用范围非常广。聚氨酯产品特性为:1、划不伤，无噪音。使用寿命长，减少成本。2、耐温性在零下20度~高温120度3、聚氨酯产品无污染，无毒无味。
新的太阳能电池可以增加太阳能电池板的最大效率，增幅达25%以上，这是根据英国剑桥大学(University of Cambridge)的科学家所说。这些科学家来自剑桥大学物理系卡文迪什实验室(Cavendish Laboratory)，他们开发出一种新型太阳能电池，利用太阳能量远比传统设计更有效。这项研究发表在今天的杂志《纳米快报》(Nano Letters)上，可以大大提高太阳能电池板产生的可用能量。太阳能电池板运行时，吸收的能量来自光粒子，称为光子，光子随后生成电子，产生电力。传统的太阳能电池只能捕捉一部分太阳光，而且已吸入光子的很多能量，尤其是蓝色光子的能量，都会散失为热量。这就不能吸收全部能量，所有不同颜色的光就不能一次吸收，这意味着，传统的太阳能电池不能把34%以上的可用阳光转换成电力。剑桥大学研究小组的领导是尼尔•格林汉姆(Neil Greenham)教授和理查德•弗兰德(Richard Friend)教授，他们开发出一种混合电池，可吸收红光，也可以利用额外的蓝光能量，以增大电流。通常情况下，太阳能电池每产生一个单电子，都需要捕获一个光子。然而，只要添加上并五苯(pentacene)这种有机半导体材料，太阳能电池产生两个电子，就只需要一个光子，这种光子来自蓝色光谱。这可以使电池捕获44%的入射太阳能量。布鲁诺•埃尔勒(Bruno Ehrler)是论文的第一作者，他说：“有机和混合型太阳能电池具有优越性，胜过现有的硅基技术，因为它们的生产可以大批量低成本进行，这是因为采用卷对卷印刷。然而，太阳能电站的很大成本是土地，劳动力和安装硬件。因此，即使有机太阳能电池板比较便宜，我们也需要提高效率，使它们具有竞争力。否则，就会像是买了一幅便宜的油画，才发现你需要一个昂贵的画框。”
《中国建筑防水》杂志2005年11期发表了《防水技术在外墙外保温中大有可为》的文章，特别指出推广外墙外保温需要防水技术的支持。笔者在此谈谈喷涂聚氨酯／聚脲技术在防水保温中的应用。1、概述喷涂聚氨酯／聚脲技术是国外继高固体分涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（或无）污染涂装技术之后，为适应环境保护需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。喷涂弹性体（包括聚氨酯、聚氨酯／聚脲、聚脲）技术是在聚氨酯反应注射成型（RIM）技术的基础上，于20世纪70年代发展起来的。它继承了RIM撞击混合原理，却突破了RIM必须使用模具的局限性，将高速反应瞬间固化的特点扩展到一个全新的领域，极大地扩大了聚氨酯的应用范围。因此，该技术一问世便得到迅速发展，国内海洋化工研究院、江苏化工研究所、广州秀珀化工有限公司率先进行了研究开发。但总体来说，喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术发展比较缓慢，归结起来主要原因有二：1）主要原料端氨基聚醚和液体胺类扩链剂（如二乙基甲苯二胺等）价格贵，导致产品成本高，用户难以接受。2）所用喷涂设备（高压无气热喷涂机）价格昂贵，中小型企业在市场尚不明朗的情况下，不愿投资。经过近几年的努力，情况有所变化，喷涂聚氨酯／聚脲技术逐渐完善；端氨基聚醚和二乙基甲苯二胺等主要原材料国内也可生产，价格在回落；高压无气双组分喷涂机有所改进（电动泵取代液压泵，重量减轻、功能增加），价格也在下降，特别是有了国产设备，且价格极具竞争力。这给喷涂聚氨酯／聚脲技术的推广创造了条件。2、喷涂聚氨酯／聚脲的优点1）聚氨酯／聚脲涂料100%固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好，在通风条件差的环境中施工安全；施工时不受环境温度、湿度影响；与混凝土金属、木材、塑料沥青粘接力强。2）不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象。3）配方体系可调，硬度范围广。也可像普通涂料一样加入各种颜料，喷涂成不同色彩的厚涂膜。4）施工采用高压无气热喷涂机，A、B组分在喷枪中撞击混合、瞬间喷出。施工方便，效率极高；一次施工即可达到设计的厚度，克服了其他材料多道施工的麻烦。5）喷涂后基层原形再现性好。涂层连续、致密、无接缝、无针孔，美观实用6）涂膜具有优异的理化性能，如拉仲强度、伸长率、耐磨性、耐老化防腐蚀等。喷涂聚氨酯／聚脲广泛应用于建筑防水、保温、防腐、耐磨衬里、地坪（包括运动场地、混凝土保护）、装饰、布景道具等众多领域，本文仅对其在防水、保温中的应用加以讨论。3、聚氨酯／聚脲在防水、保温中的应用3.1建筑防水目前，市场上高档防水涂料以聚氨酯和水性丙烯酸为主。水性丙烯酸涂料耐候性好，缺点是低温和高湿的条件下不能施工，透气性高、不能封闭水汽。聚氨酯防水涂料色彩艳丽，防水性能好，但施工时受湿度的影响易发泡，立面易流淌，而且易褪色，耐老化性能欠佳，施工进度较慢喷涂聚氨酯／聚脲则不同，因为其自身柔韧性好、耐老化、强度高，即使在混凝土开裂的情况下，不但自身不会断裂，而且还能将混凝土紧紧抓住，起到防水和保护作用，特别适用于高档建筑的屋面防水处理。广州秀珀还成功地将其应用于地下基层的防水。由于采用专用设备喷涂成膜工艺，聚氨酯／聚脲防水结构整体性好、无接缝，避免了卷材接缝可能造成的渗漏，施工效率极高。此外，该技术在生产、施工和使用过程中不使用溶剂，无有毒有害物质释放，有利于环境保护。喷涂聚氨酯／聚脲对环境温度、湿度不敏感，既适用于我国寒冷的北方，也适合潮湿多雨的南方。3.2防水保温复合体系喷涂聚氨酯硬泡作为屋顶防水保温材料，在我国已有10年的历史，它具有优良的保温、绝热性能，还具有容重小、隔音、耐化学腐蚀、耐温、耐燃及不透水性等特点、是集防水保温于一体的好材料。仪征市久久防水保温隔热工程有限公司还将其成功应用在外墙保温中。喷涂聚氨酯硬泡在户外使用时需要加保护层。目前国内常用的保护层有水泥砂浆（聚合物砂浆）和耐候性好的丙烯酸涂料等。但在保温层表面施工水泥砂浆后，砂浆中的水分会渗透到聚氨酯泡沫的开口孔隙中，严重影响其保温效果。在墙面（立面）施工还容易坠落。丙烯酸涂料无毒无味、易清洁，可做成各种颜色，其缺点是不耐磨、低温韧性不足，没有一定厚度。而喷涂聚氨酯／聚脲弹性体保护层，施工方便快捷，综合性能优异，既可用于上人的屋顶，也可用于外墙的保温防水，还能起到装饰作用，是理想的防水保温材料之一。该材料在我国的冷库建设中已应用多年。另外，近年来国外在大型公共建筑的外墙结构中。采用喷涂聚氨酯／聚脲和聚苯乙烯保温板的复合防水保温体系，这种新型复合体系最大的优势在于外墙立面造型千变万化、丰富多彩。3.3隧道防水目前，隧道防水的方法之一是在混凝土沉管外施工一道柔性防水层，喷涂聚氨酯／聚脲比传统的防水涂料及橡胶卷材（高分子片材）更适合在隧道等高难度工程中应用，为新建隧道提供了一种方便可靠的防水技术。著名的美国波士顿地铁隧道和中国香港地铁隧道，均使用了聚脲作为防水层。美国北卡罗来纳州的高速公路隧道是聚脲防水工程的又—成功实例。该隧道墙面为修筑在岩石上的混凝土，由于存在渗漏问题，导致基础结构逐渐老化、电气泄露、容易短路以及长时间的腐蚀，甚至会导致岩石滑塌的危险。通过广泛的调研，决定使用聚脲对隧道进行修复，这主要基于聚脲具有耐腐蚀、耐老化、附着力、好可低温施工等优点。施工后的聚脲弹性好，混凝土接缝处不易渗漏。4、蓖麻油在喷涂聚氨酯／聚脲中的应用由于端氨基聚醚价格昂贵，使得喷涂聚氨酯／聚脲技术难以在短期内大规模普及。然而，用蓖麻油制备的喷涂聚氨酯／聚脲涂料应用在一些环境比较干燥的场合，完全可以满足防水、保温、铺装、防腐的要求，确为较经济的选择。在喷涂聚氨酯／聚脲B组分（R组分）中，聚醚多元醇的羟值控制在25～l050；官能度选择范围在2～6之间。蓖麻油的羟值大于160、羟基官能度为2、7，正好适合在B组分中使用。蓖麻油属可再生资源，价格较低，来源充足，较之石油化工原料更具竞争性，以其生产的喷涂聚氨酯／聚脲性价比高，市场广阔。该涂料的耐腐蚀性也很好：用30%硫酸、30%氢氧化钠、5%盐水、汽油、煤油、去离子水浸泡168h（21℃）无变化。可广泛用于建筑物防水（屋面、污水处理池、水上娱乐场、垃圾掩埋场），还可用于篮、排球及羽毛球等运动场地，过街天桥、车间、仓库、停车场地坪，有化学腐蚀的场地，管道防腐，影视场景和道具的制作等。5、结语用蓖麻油替代端氨基聚醚生产的聚氨酯／聚脲涂料，性价比高，是推动喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术应用的措施之一。应用可再生资源替代我国缺乏的石化资源，符合我国建设节约型社会、促进可持续发展的政策. 更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
到全文搜索引擎去搜
摘 要 : 采用有机硅氧烷单体与聚醚、二羟甲基丙酸 (DMPA) 和甲苯二异氰酸酯 ( TD I) 反应制备水性聚氨酯涂料。研究结果表明采用后添加有机硅氧烷单体的合成工艺 , 可制备贮存稳定好的水性聚氨酯乳液 ; 凝胶渗透色谱 (GPC) 分析表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的相对分子质量 ; 性能测试表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料具有明显的优点 : 涂膜硬度高 , 耐沾污性、耐水性好和耐溶剂性好。 关键词 : 水性聚氨酯 ; 有机硅氧烷 ; 改性 ; 二羟甲基丙酸 0 引 言 聚氨酯具有耐磨性、耐低温、柔韧性好及粘合强度大等特点 , 其在弹性体、泡沫塑料、涂料及黏合剂中已获得了广泛的应用。水性聚氨酯以水为分散介质 , 具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和易加工等优点 , 日益受到人们的青睐。然而常用线型水性聚氨酯存在耐水性、耐沾污性及热稳定性较差等缺点 , 因此 , 往往需要对其进行改性。常用的改性方法是采用丙烯酸酯或环氧树脂进行改性 , 提高水性聚氨酯的交联密度 , 从而提高其耐水性 , 但对提高水性聚氨酯的耐沾污性和热稳定性作用不大。有机硅氧烷是一种可用于乳液合成和水性涂料体系的有机功能性硅氧烷化合物。具有优良的耐水性、耐化学品性、耐温变性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面能。常用的硅氧烷改性是采用聚硅氧烷树脂与水性聚氨酯乳液进行物理共混 , 但聚有机硅氧烷与聚氨酯链段的溶解度 1. 2 水性聚氨酯树脂的合成 在氮气保护下 , 将聚醚二醇加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的 1 000 mL 四口烧瓶中 , 加热至 90 ℃ 脱除水分后降温 , 加入 TD I 在 70 ～ 80 ℃反应 3 h, 再加入丁二醇在 70 ～ 80 ℃ 反应 1 h, 用正丁胺滴定法判断反应终点。再加入 DMPA 与 NMP 的混合物和有机硅氧烷单体 , 在 60 ～ 65 ℃ 反应至— NCO 含量达到理论值 , 然后降温至 40 ℃ , 加入三乙胺中和 , 添加丙酮稀释 , 在常温水中乳化 , 用乙二胺扩链 , 最后真空脱去丙酮得到水性聚氨酯分散体 (WPU ) 。在实验过程中 n ( — NCO) ∶ n ( — OH) = 1 . 60 ∶ 1 。
以前写 化学工艺与过程专业的论文 写过类似的题目 可以包你过！
以下全部是PDF文件,请确定你有PDF阅读器,没有也安装一个吧,现在论文基本都这个格式的.1.Synergistic Effect of Polyurethane and Organophilic Montmorillonite on Toughening and Reinforcing Epoxy Resin(聚氨酯和蒙脱土协同增韧增强环氧树脂) of Polyurethane-acrylate Hybrid Emulsions (聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备方法)http://www.hxtb.org/col/2003/pdf/c03099.pdf3.硬质聚氨酯泡沫塑料本构关系的研究 of biodegradable aqueous polyurethane based on aliphatic polyester diol脂肪族聚酯基可生物降解水性聚氨酯的合成 AND DURABILITY OF ONE-PART POLYURETHANE ADHESIVE BONDS TO WOOD properties of microcracking in polyurethane foams under tensile test, influence of temperature and density EPOXY AND POLYURETHANE COMPOUNDS of Polyurethane Foams: IR of Molecularly Imprinted Polyurethane as anOptical Waveguide for PAH Sensing
纳米材料技术作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文， 希望能对大家有所帮助！纳米材料与技术3000字论文篇一：《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高，因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性，具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性，引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级，材料便会出现以下奇异的物理性能： 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体的边界条件将被破坏，非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小，导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时，材料的磁性就会发生很大变化，如一般铁的矫顽力约为80A/m，而直径小于20nm的铁，其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中，不但可以改善聚合物的力学性能，甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小，微粒中表面原子与原子总数之比将会增加，表面积也将会增大，从而引起材料性能的变化，这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044×1034022.5×1028013099从表1中可以看出，随着纳米粒子粒径的减小，表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中，这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应，它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化，这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用，如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等，都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛，按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类： 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区，其片层间距一般为纳米级，它不仅可让聚合物嵌入夹层，形成“嵌入纳米复合材料”，还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应，具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法，插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后，制成“嵌入纳米复合材料”，而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离，形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ，特别是近年来纳米级无机粒子的出现，塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高，而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由S.Iijima 发现，其直径比碳纤维小数千倍，其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高，脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa，比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面，碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明，在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是：高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备，用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散，同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快，对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如：漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外，四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此，在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认，纳米材料由于独特的性能，使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景，纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用，粒子表面处理技术的不断进步，纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善，纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展，其应用前景会更加诱人。 参考 文献 ： [1] 李见主编.新型材料导论.北京：冶金工业出版社，1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J，Kautz H，Thomann R[J].Polymer，2004，45(7)：2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二：《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术，纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代，纳米科学得到迅速的发展，产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等，由此产生的纳米技术产品也层出不穷，并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位，包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如，在汽车车身部分，利用纳米技术可强化钢板结构，提高车体的碰撞安全性。另外，利用纳米涂料烤漆，可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分，利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面，利用纳米金属做为触媒，具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效，它在汽车上得到了广泛的应用，提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价，它不但决定着汽车的美观与否，而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外，还要求有优良的耐久性，包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中，作承受负载的填料，与骨架材料相互作用，有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明，将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中，可提高其机械性能，尤其可使抗划痕性能大大提高，而且外观好，利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中，可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料，加之其极微小颗粒的比表面积大，能在涂料干燥时很快形成网络结构，可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料，制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明，而且吸收紫外线，同时也可提高热稳定性，适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性，呈现出优异的物理性能：强度高，耐热性强，比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多，纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时，超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层，起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用，从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定，凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准，例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套，包裹线束的波纹管、胶管等，使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等，这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用，可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升，使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力，因此这种塑料能够吸收和反射紫外线，比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后，其扩张强度损失仅为10%，如果作为暴露在外的车身塑料构件材料，能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中，可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成，可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单，广谱抗菌，24小时接触杀菌率达90%，无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品，它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用，只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用，能够完全填充金属表面的微孔，最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比，其极压可增加3倍-4倍，磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护，减小了磨损，使用寿命成倍增加。 另外，由于纳米粒子尺寸小，经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上，使机械转速加快、质量减小、稳定性增强，使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染，目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造，最大限度地促进汽油燃烧，使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为，汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后，可降低其油耗10%～20%，增加动力性能25%，并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%～80%。它还可以清除积碳，提高汽油的综合性能。更令人注意的是，纳米技术应用在燃料电池上，可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果，在室温常压下，约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放，故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中，橡胶助剂大部分成粉体状，如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言，纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂，而不再局限于使用炭黑或白炭黑，汽车中最大的改变即是，轮胎的颜色已不再仅限于黑色，而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上，新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异，例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域，随着纳米技术的进步，造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器，可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化，这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器，可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤，并对超标的尾气排放情况进行监控与报警，从而更好地提高汽车尾气的净化程度，降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功，产品整体性能超过国外的超微传感器，缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为，到2020年，纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高，导电性极强，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍， 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料，使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气，并可做成燃料电池驱动汽车，储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展，纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力，对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革，未来汽车技术的发展，有极大部分与纳米技术密切相关，纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言，纳米技术的有效运用，有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来，纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术，2004.12. [2]潘钰娴，樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版)，2002. [3]周李承，蒋易，周宜开，任恕，聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术，2002，(1)：18～21 纳米材料与技术3000字论文篇三：《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要：本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望，以供与大家交流。 关键词：纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初，德国科学家H.V.Gleiter成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后，纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能，使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 2.1纳米材料 纳米(nm)是长度单位，1纳米是10-9米(十亿分之一米)，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 2.2纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质，往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比，纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面： 3.1高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中，力学性能提高约一个量级，还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤：起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂，可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 3.2纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals，德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场，已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金，该公司与用户合作，不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 3.3电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构，但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份，电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大，添加溶质并使其偏析在晶界上，以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应，可实现结构的稳定。例如，添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布，表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点，使管材的内涂覆，尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中，微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm，材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍，延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 3.4Al基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到1.6GPa)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子，合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似，即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如，在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体，晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100～200nm，镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为0.8～1GPa，拉伸韧性得到改善。另外，这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化，注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材，并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为：在1s-1的高应变速率下，延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测：不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向，如：(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。
摘 要 : 采用有机硅氧烷单体与聚醚、二羟甲基丙酸 (DMPA) 和甲苯二异氰酸酯 ( TD I) 反应制备水性聚氨酯涂料。研究结果表明采用后添加有机硅氧烷单体的合成工艺 , 可制备贮存稳定好的水性聚氨酯乳液 ; 凝胶渗透色谱 (GPC) 分析表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的相对分子质量 ; 性能测试表明有机硅氧烷改性水性聚氨酯涂料具有明显的优点 : 涂膜硬度高 , 耐沾污性、耐水性好和耐溶剂性好。 关键词 : 水性聚氨酯 ; 有机硅氧烷 ; 改性 ; 二羟甲基丙酸 0 引 言 聚氨酯具有耐磨性、耐低温、柔韧性好及粘合强度大等特点 , 其在弹性体、泡沫塑料、涂料及黏合剂中已获得了广泛的应用。水性聚氨酯以水为分散介质 , 具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源和易加工等优点 , 日益受到人们的青睐。然而常用线型水性聚氨酯存在耐水性、耐沾污性及热稳定性较差等缺点 , 因此 , 往往需要对其进行改性。常用的改性方法是采用丙烯酸酯或环氧树脂进行改性 , 提高水性聚氨酯的交联密度 , 从而提高其耐水性 , 但对提高水性聚氨酯的耐沾污性和热稳定性作用不大。有机硅氧烷是一种可用于乳液合成和水性涂料体系的有机功能性硅氧烷化合物。具有优良的耐水性、耐化学品性、耐温变性、介电性、耐候性、生理惰性和低表面能。常用的硅氧烷改性是采用聚硅氧烷树脂与水性聚氨酯乳液进行物理共混 , 但聚有机硅氧烷与聚氨酯链段的溶解度 1. 2 水性聚氨酯树脂的合成 在氮气保护下 , 将聚醚二醇加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的 1 000 mL 四口烧瓶中 , 加热至 90 ℃ 脱除水分后降温 , 加入 TD I 在 70 ～ 80 ℃反应 3 h, 再加入丁二醇在 70 ～ 80 ℃ 反应 1 h, 用正丁胺滴定法判断反应终点。再加入 DMPA 与 NMP 的混合物和有机硅氧烷单体 , 在 60 ～ 65 ℃ 反应至— NCO 含量达到理论值 , 然后降温至 40 ℃ , 加入三乙胺中和 , 添加丙酮稀释 , 在常温水中乳化 , 用乙二胺扩链 , 最后真空脱去丙酮得到水性聚氨酯分散体 (WPU ) 。在实验过程中 n ( — NCO) ∶ n ( — OH) = 1 . 60 ∶ 1 。
聚氨酯树脂则具有灌注速度快和固化速度快的优势，相比环氧树脂，聚氨酯材料更适应叶片轻量化、大型化的趋势。传统材料环氧树脂相比，聚氨酯树脂具有更为优异的机械性能和抗疲劳性能，灌注和固化速度快，加工性能好，有机物挥发性低，价格相对优惠。