环氧大豆油聚氨酯复合材料的制备开题报告

全文总字数：4905字

1. 研究目的与意义

聚氨酯材料是一种介于橡胶和塑料之间的合成材料，具有高机械强度、化学惰性、高耐磨、低温性能、粘结性能和弹性良好等一系列优异的性能，是一类应用广泛的工程材料，但是它热稳定性较差、表面性能、耐老化性、耐沾污性不好^[3-4]，限制了它的进一步应用，需要对其进行增强改性，以提高其性能、改善其存在的缺陷。因此，随着科技的进步与应用的拓展，致力于开发耐优异性能的聚氨酯复合材料成为聚氨酯领域研究的重要课题。

聚氨酯复合材料的树脂基体是热固性聚氨酯，成型后的聚氨酯复合材料具有优异的拉伸特性、抗冲击性和耐腐蚀性。聚氨酯复合材料优异的韧性，有利于复合材料的二次加工。与传统热固性复合材料相比，聚氨酯复合材料钻孔、机械加工和装配后边缘极少出现甚至没有微裂纹^[5]。

本文以聚酯多元醇和环氧大豆油为原料，采用预聚法制备环氧大豆油聚氨酯复合材料，并对制得的复合材料进行了表征及性能研究。

2. 国内外研究现状分析

复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料作为最新发展起来的一大类新型材料，对科学技术的发展产生了极大的推动作用。对航空航天事业的影响尤为显著。复合材料的发展近几十年来极为迅速。从最早出现的宏观复合材料，如水泥与砂石、钢筋复合而成的混凝土，到随后发展起来的微观复合材料：聚合物基、金属基和无机非金属材料基复合材料。各种新型复合材料及其制备技术犹如雨后春笋般出现，同时，随着科学技术的进步及发展，特别是尖端科学技术的突飞猛进，对材料的性能要求越来越高，因而对复合材料也提出了更高的要求。

经过20世界60年代末期使用，树脂基高性能复合材料被用于飞机的承力结构，后又逐渐进入工业其他领域。70年代末期发展出了用高强度、高模量的耐热碳纤维和陶瓷纤维与金属复合，形成了金属基复合材料，克服了树脂基复合材料耐热性差、导热性低等缺点，已广泛应用于航空航天等高科技领域。80年代开始，逐渐出现了陶瓷复合材料。90年代后，复合材料开始应用于舰船的全封闭式桅杆/传感器系统(aem/s)^［6］。复合材料因其具有可设计的特点受到广泛的重视，因而发展极快。

3. 研究的基本内容与计划

一、环氧大豆油聚氨酯复合材料的制备

1、脱水：将准确计量好的环氧大豆油在150℃干燥12h，在干燥环境中保存备用。

2、混合：本实验采用预聚法制备环氧大豆油聚氨酯复合材料。首先将聚酯多元醇和环氧大豆油的均匀混合物加入到备有搅拌器、温度计的三口瓶中，开动真空泵和搅拌器，在Ｎ₂气氛保护下、真空度为0.09mpa、温度为120℃左右的条件下脱水2h。

4. 研究创新点

（1）采用预聚法制备环氧大豆油聚氨酯复合材料；（2）通过对复合材料性能的测定得出环氧大豆油含量对复合材料力学性能、耐热性能和结晶形态、动态力学性能、耐溶剂性能、微观结构形态的影响；（3）通过测得的一系列影响因素来对复合材料的改性研究，以制备出性能更优异的复合材料，推动复合材料的蓬勃发展。