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本文首先采用不同亲水性的封闭剂咪唑和2-乙基-4-甲基咪唑,封闭聚氨酯预聚体,分别制备出封闭率不同的一系列咪唑封闭水性聚氨酯(IBPU)和2-乙基-4-甲基咪唑封闭水性聚氨酯(EBPU)。使用IBPU和EBPU溶液,通过浸渍法制备了一系列桉木纤维/封闭聚氨酯复合材料(NPC包括NPC1和NPC2),并通过多种方法研究了IBPU、EBPU、NPC1和NPC2的各种性能。对IBPU和EBPU进了傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR),确定了-NCO基团被完全封闭。由IBPU的动态激光散射(DLS)和透射电镜(TEM)分析,可得乳胶粒为规则球形且大小不均匀,平均粒径40nm左右。通过热失重分析(TGA)和差示热量扫描分析(DSC)研究水性封闭聚氨酯的热性能,得出封闭反应使聚氨酯的耐热性能略微下降,而且随封闭率增加耐热性变差,但解封温度适中。对NPC1和NPC2进行了以下分析研究,1)界面相容性。从NPC2的全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和XRD检测中NPC1结晶度下降,可以得到桉木纤维与水性封闭聚氨酯之间发生了化学反应,形成了共价键结合而不是单纯的物理结合或缠结;提高了桉木纤维和聚氨酯树脂界面的相容性。而表面和断面的扫描电镜(SEM)图,从微观证明了界面相容性的提高。2)热性能。TGA分析结果,可以得到NPC1和NPC2的热稳定性都随封闭率增加而略有提高,其原因归结于桉木纤维与BPU间的化学交联。且NPC2的耐热性能比NPC1强。3)动态力学性能。对NPC1和NPC2进行了动态力学分析(DMA)分析,BPU和EBPU的引入使得NPC1和NPC2的动态损耗(tanδ)和储能模量(G′)都大幅度提高,尤其是在玻璃化温度之前。随着封闭率的增加,NPC1和NPC2的G′存在一个最大值,而tanδ峰值增加。可以得到两相的分子间发生了化学反应,封闭率为25%时材料性能最佳。并且NPC2的动态力学性能比NPC1好。4)亲水和吸水性能。纤维间的交联大大提高了NPC的动态接触角,降低了NPC吸水率。随封闭率的增加,NPC接触角呈下降的趋势,而NPC的吸水率出现了极值。通过以上分析,可以看出使用封闭聚氨酯作为基体树脂制备的复合材料,其界面相容性得到了提高,因而热性能、力学性能和耐水性能都得到了提高。