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1、纳米ZnO论文：NN-羰基二咪唑（CDI）表面改性聚氨酯纳米复合涂料【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理，不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。【摘要】纳米材料在众多工业领域具有广泛的应用前景，但由于纳米材料自身的高表面能，亲水疏油等性能也严重地限制了它在有机材料领域的应用以及纳米特性的发挥。为了使纳米材料得到广泛应用并充分发挥其具有的特殊性能，需要对纳米颗粒表面进行有效的改性。本研究针对此问题展开了研究，研究内容包括了纳米ZnO的制备及改性、ZnO/PU纳米复合涂料的性能研究及纳米复合涂料的应用等。本研究采用直接沉淀法制备了纳米ZnO并对其表
2、面进行化学改性。为了改善纳米ZnO的分散性、提高纳米ZnO的有机相容性，提出了采用N,N-羰基二咪唑（CDI）活化硬脂酸偶合KH550接枝改性的新方法，提高了硬脂酸的接枝率，降低了纳米ZnO的表面能，分散性得到很大改善。此外，本文还对KH550接枝、硬脂酸接枝、硬脂酸偶合KH550接枝等不同改性过程对纳米ZnO的分散稳定性的影响进行了研究。采用红外光谱（IR）、沉降实验、扫描电镜（SEM）等方法对所制备的纳米ZnO进行分析，结果表明：改性剂均通过化学键与纳米ZnO表面连接，不同的改性过程获得的纳米ZnO在有机介质中的分散稳定性存在较大的差异。通过CDI活化硬脂酸偶合KH550接枝改性过程获得的
3、纳米ZnO在有机溶剂中的分散性和稳定性最好。优化了硬脂酸改性剂的用量，其最佳用量约为5wt%。本研究将制备的各种纳米ZnO（包括未改性的纳米ZnO、APS-ZnO、SA-ZnO、SA-APS-ZnO、CDI-SA-APS-ZnO）作为改性剂，通过共混法制备了ZnO/PU纳米复合涂料。通过拉伸试验、红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）等方法对所制备的纳米复合涂料的性能进行表征分析，结果表明：纳米ZnO会对PU涂料的固化结晶产生影响，添加了纳米ZnO的聚氨酯涂料的紫外屏蔽性和耐热性能都有明显的变化，涂料的机械性能则受添加的纳米ZnO类型以及添加量的影响而表现不同。从总体结果来看，CDI-SA-AP
4、S-ZnO/PU复合涂料性能改善最为明显，纳米ZnO的添加量为1wt%时效果最好。同时，本研究还对ZnO/PU纳米复合涂料封闭木材中的水分进行了研究，其中将CDI-SA-APS-ZnO/PU复合涂料作为木材封闭底漆时具有更好的封闭水分的能力和表面附着力，能够保持涂膜的紧密结构，避免起泡、脱壳等缺陷的出现。【关键词】纳米ZnO；N；N-羰基二咪唑（CDI）；表面改性；聚氨酯；纳米复合涂料；【篇名】纳米ZnO的制备和表面改性及ZnO/PU复合涂料的研究【目录】纳米ZnO的制备和表面改性及ZnO/PU复合涂料的研究摘要3-4ABSTRACT4-51 绪论9-181.1 纳米材料及其应用9-101.2
5、 纳米颗粒的表面改性及应用10-141.2.1 物理改性法10-111.2.2 化学改性法11-141.3 纳米复合材料的研究概况14-161.3.1 无机纳米复合材料14-151.3.2 有机/无机纳米复合材料151.3.3 纳米复合涂料15-161.4 研究目的和研究内容16-181.4.1 研究目的161.4.2 研究内容16-182 实验试剂、仪器及分析方法18-212.1 实验药品182.2 实验仪器18-192.3 表征方法19-212.3.1 紫外-可见分光光度法192.3.2 X 射线衍射分析（XRD）192.3.3 红外光谱分析（IR）192.3.4 热差/热重分析（DTA/
6、TGA）19-202.3.5 扫描电镜（SEM）202.3.6 沉降实验202.3.7 紫外-可见光谱法202.3.8 机械性能测试20-213 纳米 ZnO 的制备及表面改性过程研究21-333.1 引言213.2 纳米 ZnO 的制备及表面改性21-223.2.1 纳米 ZnO 的制备21-223.2.2 KH550 改性纳米 ZnO223.2.3 硬脂酸（SA）的活化223.2.4 偶合接枝改性223.3 改性机理22-233.4 结果与讨论23-313.4.1 红外分析23-243.4.2 热差/热重分析24-253.4.3 SEM 分析25-273.4.4 粒度分布27-283.4.
7、5 沉降实验28-303.4.6 紫外-可见分光光度法30-313.5 本章小结31-334 ZnO/PU 复合涂料的制备及其性能表征33-454.1 引言33-344.2 ZnO/PU 复合涂料及膜片的制备344.3 结果与讨论34-444.3.1 SEM 分析34-374.3.2 X 射线衍射分析37-384.3.3 紫外-可见光谱法38-394.3.4 热重分析39-414.3.5 机械性能测试41-444.4 本章小结44-455 ZnO/PU 复合涂料封闭木材水分性能研究45-515.1 引言455.2 试样的制备455.3 复合涂料封闭水分性能的研究45-465.4 结果与讨论46-495.4.1 含水率的变化46-475.4.2 木材表面分析47-495.5 本章小结49-516 结论与展望51-536.1 结论51-526.2 展望52-53致谢53-54参考文献54-59附录59A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录59B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录59
