多壁碳纳米管不同官能化技术对生物基杂化非异氰酸酯聚氨酯性能的影响研究

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本文提出了一种多壁碳纳米管（MWCNT）改性生物基杂化非异氰酸酯聚氨酯（HNIPU）的新型合成方法。采用冷凝回流装置通过缩合反应在MWCNT表面接枝羧基和氨基；通过还原反应在MWCNT表面合成Au纳米粒子；采用水热法在MWCNT上修饰Fe₃O₄粒子。利用FTIR、TEM、XRD、XPS和拉曼光谱等技术确认了复合材料的组成和结构。将五种不同类型的MWCNT通过溶液法与非异氰酸酯聚氨酯（NIPU）混合，经环氧树脂E-51固化后制备交联复合材料涂层。系列测试表明，MWCNT-COOH-Au/HNIPU复合材料具有最高的玻璃化转变温度（Tg）、最优的热性能、热力学性能和机械性能，以及优异的铅笔硬度、附着力、柔韧性和冲击强度；而MWCNT-COOH-NH₂/HNIPU复合材料表现出最佳的吸水性和溶胀性能。研究结果表明，通过不同的MWCNT表面改性方法或纳米粒子的添加可以调控杂化非异氰酸酯聚氨酯的性能，该类聚氨酯在涂料应用领域具有广阔的发展前景。

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