水性聚氨酯与蒙脱土之奈米复合材料的研究应用

聚氨酯为官能性高分子，可藉由改变其组成而调控其物理化学等性质。也由于聚氨酯具有此一特性，使其可应用在薄膜、接着剂、医疗组件、封装材和纺织工业等方面。由于传统的溶剂型聚氨酯含有大量的溶剂且会残余有毒单体，对环境和健康具有危害性，因此溶剂型聚氨酯已逐渐被水性聚氨酯所取代。

　　溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯的材料性质可藉由混合奈米级层状硅酸盐达到改善的效果，例如：层状蒙脱土具有高强度，使用层状蒙脱土和高分子形成的奈米复合材料则具有高热稳定性、机械强度和阻气性。

　　水性聚氨酯事借着物理混掺过程和丙酮制备水性聚氨酯/蒙脱土奈米复合材料，但是此法仍然含有许多溶剂，会对环境造成危害。本研究则改以预高分子混合过程，成功制备水性聚氨酯/蒙脱土奈米复合材料。X-ray显示PK802蒙脱土的绕射峰位于2θ=7.1，而水性聚氨酯/蒙脱土奈米复合材料没有此尖峰，此现象意味着蒙脱土均匀分散在聚氨酯连续相。纯聚氨酯的粒径为单一分布，而奈米复合材料的粒径随着蒙脱土的增加而变大。Zeta电位随着蒙脱土的增加而减小，造成材料的稳定性降低。表面电阻和体电阻也随着蒙脱土的增加而减小。