【摘 要】
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通过原位聚合法制备了水性聚氨酯(WPU)/聚多巴胺粒子(PDA)复合材料,并进一步研究了PDA粒子的引入对WPU的热性能、力学性能及抗紫外老化性能的影响.首先通过多巴胺盐酸盐在氢
【机 构】
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四川大学空天科学与工程学院; 四川大学高分子科学与工程学院; 四川大学高分子材料工程国家重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金(基金号51503133);四川省科技厅(项目号2018GZ0458)资助项目
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通过原位聚合法制备了水性聚氨酯(WPU)/聚多巴胺粒子(PDA)复合材料,并进一步研究了PDA粒子的引入对WPU的热性能、力学性能及抗紫外老化性能的影响.首先通过多巴胺盐酸盐在氢氧化钠碱液中自发氧化聚合得到了平均粒径约为150 nm的PDA粒子.随后以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、2,2-二羟甲基丙酸为主要原料反应得到亲水性聚氨酯预聚体,然后加入PDA粒子的水分散液对预聚体进行乳化,最后以1,4-丁二醇扩链得到WPU/PDA复合材料.结果表明,PDA粒子的加入显著提高了WPU的热稳定性和力学性能.与纯WPU相比,当PDA粒子含量为0.5 wt%时,WPU/PDA复合材料的起始降解温度提高了22.7℃,拉伸强度和杨氏模量分别提高了37%和78%.同时,PDA粒子的加入也极大阻碍了紫外辐照老化后WPU表面裂纹的形成,有效抑制了材料的氧化降解.这主要是因为PDA粒子与WPU硬段的氨基甲酸酯基和脲基之间较强的相互作用以及PDA粒子本身的紫外吸收和自由基捕获能力.
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