凹凸棒土有机改性的研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着环保意识的提高和可持续发展的要求，发展无卤清洁阻燃技术成为当前阻燃领域的发展趋势。相比传统复合材料而言，聚合物纳米复合材料不仅具有优异的力学性能，而且还具有较好的气体阻隔、阻燃和热学性能，是一种潜在的多功能材料，在阻燃领域有着诱人的应用前景。凹凸棒（ATT）具有独特的链层状晶体结构，赋予了ATT许多特殊的理化性质，因而被广泛应用于石油、化工、建材、造纸、医药、农业、环保和涂料等诸多领域。本课题探讨制备聚氨酯凹凸棒纳米复合材料，并利用多种表征手段研究凹凸棒对复合材料的性能的影响。

聚氨酯(PU)材料具有高弹性、良好的挠曲性、较高的杨氏模量以及优良的耐磨性能,良好的耐候、耐油、耐脂和耐许多溶剂等优良的性能, 此外产品形态多样、成型工艺简便, 因而被广泛应用于各行业。但其强度不高,耐热、耐水、抗静电等性能差,限制其进一步的应用。针对这些不足,一些研究者采用有机硅、丙烯酸树脂、环氧树脂、异氰酸酯、天然产物 以及与塑料共混和短纤维填充等对其进行改性, 以满足不同部门对PU材料性能的要求。近年来,纳米改性已经成为聚合物改性的主要手段之一,它在PU中的改性研究也取得了重要进展。

聚氨酯涂料是一类具有独特性能的聚合物,它是由异氰酸酯和含活性氢的化合物,通过逐步聚合或加成聚合反应而形成的。在其漆膜中,除含有大量氨基甲酸酯键外,还含有酯键、醚键、不饱和双键、脲基甲酸酯键、缩二脲键、脲键和三聚异氰酸酯键(即异氰脲酸酯键)等多种化学键,因而它兼有各类涂料的优异性能。现已被广泛应用于国防、基建、化工防腐、电气绝缘和木器涂装等领域,产量与日俱增,新品种层出不穷,是一个极具发展前途的涂料品种。

2. 国内外研究现状分析

一、原 料

α-蒎烯为上海化学试剂厂产品经无水氯化钙干燥后，蒸馏收集152-157℃馏分616环氧树脂为上海树脂厂产产品，其它试剂皆为化学纯。

二、磷酸催化下合成t-m加成物(tma)

3. 研究的基本内容与计划

将松节油和马来酸酐进行D-A加成反应,制备萜烯-马来酐加成物，并对该加成物进行纯化处理，用甲苯稀释后水洗至中性，制备纯净二元酸，然后选用乙二醇与萜烯-马来酐加成物及纯净二元酸进行聚酯化反应, 合成松节油伯羟基聚酯多元醇，最后将松节油伯羟基聚酯多元醇用多异氰酸酯组分固化，制备松节油改性聚氨酯涂料。

4. 研究创新点

用酸活化的纳米级凹凸棒土研细后用马弗炉在300℃下焙烧2h后负载磷钨酸，用其催化α-蒎烯，具有非常好的催化活性，且该催化剂具有制备简便、稳定性高、清洁环保等特点。