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聚氨酯泡沫塑料自身的性能优良,比如质量小、导热系数低、抗压能力好,在建筑建材、航空航天、医疗器械等领域都有广泛的应用。随着科技和工业的发展,对产品的要求越来越高,进一步优化聚氨酯泡沫的结构、提升聚氨酯泡沫的性能具有重要的研究意义。本论文将具有片层结构的纳米无机材料氧化石墨烯添加到聚氨酯泡沫体系中,调控聚氨酯泡沫的微观泡孔结构,制备出具有良好力学性能、热力学性能、及加工性能的聚氨酯泡沫复合材料。首先制备了胺基改性的氧化石墨烯,增强了其表面活性,实现了氧化石墨烯在聚氨酯泡沫中的均匀分散;然后将胺基改性的氧化石墨烯引入聚氨酯基体,以水为发泡剂制备出聚氨酯泡沫复合材料,并对其结构及性能进行了详细的研究。具体研究工作如下:第一,通过研究发泡剂、多元醇复配比例对聚氨酯泡沫泡孔结构的影响,设计对比实验,进行扫描电镜及密度测试,得到制备泡孔均匀完整的聚氨酯泡沫的最佳配方。第二,利用低中温超声辅助Hummers法制备氧化石墨烯,将不同种类的胺基通过化学反应引入氧化石墨烯表面,得到了胺基改性的氧化石墨烯。通过红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射光谱等测试表征证明胺基成功接枝到石墨烯表面,并且经过胺基改性的氧化石墨烯片层间距增大。第三,将不同种类的胺基改性氧化石墨烯引入聚氨酯基体中,以水为发泡剂制备聚氨酯泡沫复合材料。通过扫描电镜观察对比了不同石墨烯对聚氨酯泡沫微观结构的影响,发现加入石墨烯之后,聚氨酯泡沫复合材料的泡孔直径减小,泡孔分布更加均匀,并且聚醚胺改性石墨烯(PEA-GO)的加入使聚氨酯泡沫复合材料的泡孔更加致密均匀,效果优于三乙烯四胺改性石墨烯(TEDA-GO)。聚氨酯泡沫复合材料的压缩性能测试结果表明,聚醚胺改性石墨烯聚氨酯泡沫复合材料压缩性能得到提高到0.221Mpa,高于三乙烯四胺改性石墨烯13%。论文还研究了改性前后的石墨烯对聚氨酯体系的流变性能的影响,结果表明胺基改性石墨烯的分散性要高于氧化石墨烯。通过对比确定聚醚胺改性氧化石墨烯能够更好地提高聚氨酯泡沫复合材料的综合性能。第四,研究了聚醚胺改性氧化石墨烯的添加量对聚氨酯泡沫复合材料泡孔结构、力学性能、热机械性能的影响。研究发现,聚醚胺改性氧化石墨烯的添加量达到1.5%时,压缩模量提高到5.14Mpa。过量之后,反而会影响聚氨酯泡沫自身的性能。