聚氨酯复合材料的研究进展

周 丰，武春雨（.中国人民大学，北京市 0087；.大连万达商业地产股份有限公司，北京市 000）



聚氨酯复合材料的研究进展

周 丰1，武春雨2
（1.中国人民大学，北京市 100872；2.大连万达商业地产股份有限公司，北京市 100022）

摘 要：采用纳米填料制备聚合物基复合材料是改善聚氨酯耐老化性能及耐沾污性，拓展其应用领域的一种重要手段。综述了聚氨酯与蒙脱土、石墨烯、碳纳米管、纳米TiO2、高岭土等无机材料制备的复合材料的研究进展。目前，这些复合材料大多停留在实验室研究阶段，应不断改进复合材料生产工艺，降低成本，尽快实现产业化；应解决和控制复合材料制备过程中有关粒子的分散与团聚问题；采用个性定制等方法实现聚氨酯复合材料性能的多功能化等是今后的主要研究方向。

关键词：聚氨酯 复合材料 石墨烯 碳纳米管 蒙脱土 保温材料 硬质聚氨酯

聚氨酯是由多异氰酸酯在催化剂及助剂存在下与多元醇聚合而成的以氨基甲酸酯基团为重复基团的一种高分子材料，主要包括聚氨酯泡沫（分为硬质、半硬质、软质）、聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、防水聚氨酯、聚氨酯胶载剂等。聚氨酯分子链由软段和硬段交替组成，通过改变软、硬段比例，调整微观结构，可使其具有良好的物理和力学性能。聚氨酯的硬度范围宽、强度高，具有耐磨、耐油、耐化学药品腐蚀、耐撕裂、耐臭氧、耐辐射、吸震能力强、黏合性好、加工方式多样等特点，在汽车、机械、包装、建筑保温、电子、医疗等领域广泛应用。硬质聚氨酯泡沫以其质轻、较高的压缩强度、极低的热导率、低吸水率、优良的隔热保温性能、施工成型方便等在建筑节能领域具有广泛的用途，可用于密封胶、黏合剂、屋顶防水保温层、冷库保温、内外墙涂料、地板漆、合成木材、跑道、防水堵漏剂以及塑胶地板等，是目前最理想的建筑保温材料之一；但聚氨酯分子链中的有机基团对称性差，使其耐老化性能较差，表面自由能以及耐沾污性不好，且模量不高，应用受到一定限制［1］。

利用纳米填料制备聚合物基复合材料是提高聚合物性能的一种重要手段。研究表明，将纳米填料均匀分散于聚氨酯基体制备的复合材料，不仅能够保持聚氨酯本身的性能，而且还融合了填料的特殊性能（如超轻导电、吸波性、光催化性、降解性、生物活性和抗菌性等［2］）。常用的纳米填料包括蒙脱土（MMT）、纳米TiO2，碳纳米管（CNTs）、石墨烯等。本文概述了这几种填料与聚氨酯制备的复合材料的研究进展。

1　聚氨酯/石墨烯复合材料

石墨烯具有超大的比表面积及优异的电学、力学、热学和光学性能。将其引入到聚氨酯中，不仅能改善聚氨酯的性能，而且还能制备一些具有特殊功能（如超耐水、高强度、高导热率、导电）的聚氨酯复合材料。

李菁熠等［3］通过逐步聚合将改性氧化石墨烯（DIGN）接枝到水性聚氨酯（WPU）链段中，制备了WPU/DIGN纳米复合乳液，表征了氧化石墨烯（GO），DIGN，WPU，WPU/DIGN纳米复合乳液的结构，并研究了DIGN用量对乳液粒径，流变性能及其胶膜热稳定性和力学性能的影响。结果表明：引入DIGN后，乳液具有了假塑性流体特性；随着DIGN含量的增加，乳液黏度、粒径及分布指数增大，纳米复合材料的热稳定性明显改善；当w（DIGN）为1.0%时，复合材料的拉伸强度增加80.33%，杨氏模量提高192.11%，断裂伸长率下降42.74%。

李晓萱等［4］以2，4-甲苯二异氰酸酯（2，4-TDI）为架桥剂，制备了表面含伯胺基团的功能化石墨烯（N-FGNs）。将N-FGNs与末端含异氰酸酯的聚氨酯混合，通过伯氨基与异氰酸酯之间的反应制备了两者之间存在共价键的WPU/N-FGNs复合材料，并研究了其结构和性能。结果表明：N-FGNs可均匀分散在聚氨酯中，而且两者之间存在很强的界面作用力；w（N-FGNs）为1.0%时，与纯WPU相比， WPU/N-FGNs复合材料的拉伸强度提高了77.00%，40 ℃时的储能模量提高了930.00%，断裂伸长率仅下降了4.00%。

张玉等［5］采用改进的Hummers法制备了GO，利用硅烷偶联剂改性GO后经氨水还原得到硅烷化还原氧化石墨烯（KRGO），再与WPU预聚体复合制备了WPU/KRGO复合材料，并研究了其结构及性能。结果表明：与纯WPU相比，WPU/KRGO复合材料的热稳定性有所提高，质量损失5%时的温度升高约20 ℃；随着KRGO用量的增加，复合材料的拉伸强度先增大后减小，w（KRGO）为0.5%时，复合材料的拉伸强度达到最大，为20.2 MPa，较纯WPU（10.8 MPa）提高了87.04%；复合材料的疏水性能较纯WPU也有明显改善。

樊志敏等［6］采用氧化法将CNTs纵向切割成石墨烯纳米带（GNRs），在涂膜机上与热塑性聚氨酯（TPU）复合成膜，制备了TPU/GNRs复合材料薄膜，并研究了其性能。结果表明：CNTs被成功地纵向切割成带状结构的GNRs；当w（GNRs）为2.0%时，与TPU相比，复合材料的弹性模量与拉伸强度分别提高了160.00%与123.00%，薄膜的氧气透过率降低77%，阻隔性能明显提高。

杨建军等［7］首先采用改进的Hummers法制备GO水分散液；然后利用乙二胺还原改性GO得到改性石墨烯水溶液；再以二异氰酸酯、低聚物二元醇及扩链剂合成线性聚氨酯预聚体；最后向线性聚氨酯预聚体中加入中和剂，将改性石墨烯水溶液与其共混，得到WPU/石墨烯复合材料。采用该方法制备的复合材料的组分相容性较好，并且提高了WPU的热稳定性和力学强度。

郑玉婴等［8］采用改进的Hummers法制备了GO，将其分散于二甲基甲酰胺（DMF）中，超声处理，倒入溶胀于DMF中的TPU，采用溶液涂覆成膜工艺制备了TPU/GO复合材料薄膜，再经200 ℃原位热还原处理2 h，得到TPU/GO复合材料。所制复合材料的电性能优异，填料分散均匀，可用于医疗床垫、沼气储存袋、涉水类产品、储水储油袋等对材料阻隔性及抗静电性能有较高要求的领域。

蒋平平等［9］先利用新型强氧化剂高铁酸钾对鳞片石墨进行氧化剥离，经离心洗涤后得到单层GO；单层GO经超声分散于去离子水中，在WPU乳化阶段加入，高速搅拌后得到单层GO改性的WPU复合乳液。与现有的无机物改性高分子材料相比，单层GO经超声后能在聚合物基体中稳定分散，由于GO的比表面积、强度、硬度等均优于其他改性纳米材料，所以改性后的WPU的热稳定性、力学性能等具有很大优势。

2　聚氨酯/CNTs复合材料

CNTs具有突出的力学性能，兼具金属材料的导电导热性、陶瓷材料的耐热耐蚀性、纺织纤维的柔软可编性及高分子材料的易加工性，在聚合物复合材料的制备中具有很好的应用前景。将聚氨酯与CNTs的优异性能结合，不仅能够赋予复合材料优异的力学、热学性能，而且还能使其具有光学、吸波、导电等特殊功能［10］。

林强等［11］为改善多壁碳纳米管（MWNTs）的水分散性，将其与β-环糊精（CD）研磨以及超声分散，得到了CD修饰的碳纳米管（CDMWNTs），通过与WPU球磨共混，制备了WPU/CDMWNTs复合乳液，并研究了CDMWNTs含量对复合胶膜热稳定性、力学性能、微观形貌和导电性的影响。结果表明：与纯聚氨酯胶膜相比，当w（CDMWNTs）为3.0%时，复合胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了72.29%，17.22%，电阻率为174 Ω·m，降低了5个数量级，显著提高了聚氨酯的导电性，热稳定性也得到一定的提高。相同加入量下，采用CDMWNTs制备的复合胶膜的性能好于采用MWNTs制备的。

龚文祥［12］制备的聚氨酯/CNTs复合材料所用原料为：端羟基聚丁二烯、二苯基亚甲基二异氰酸酯、聚异氰脲酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷、硅烷偶联剂KH-560、氢醌双羟乙基醚、二甲硫基甲苯二胺、二月桂酸二丁基锡、聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、纳米碳酸钙、CNTs、有机改性MMT（OMMT）、纳米SiO2、纳米钛酸钡、硫酸钙晶须、邻苯二甲酸二辛酯、四［β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸］季戊四醇酯、聚苯并咪唑。所制聚氨酯/CNTs复合材料的耐水性好、强度高、耐热性能优异且耐老化。

解芝茜等［13］以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）修饰MWNTs得到SDBS修饰的MWNTs （MWNTs-SDBS），采用溶液共混法制备了WPU/MWNTs-SDBS复合材料，研究了MWNTs-SDBS含量对复合材料力学性能、热性能和电性能的影响及复合材料的微观结构。结果表明：MWNTs-SDBS在WPU中分散均匀，明显提高了WPU的力学性能和导电性；与纯WPU相比，当w（MWNTs-SDBS）为0.3%时，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别提高9.00%，29.00%；当w（MWNTs-SDBS）为0.9%时，复合材料的电阻率提高近9个数量级；此外，添加MWNTs-SDBS降低了聚氨酯软段的结晶性能。

侯明月等［14］在CNTs表面引入大量氨基后，将其加至水作为发泡剂的聚氨酯发泡体系，研究了CNTs对聚氨酯泡沫泡孔结构和力学性能的影响。结果表明：引入经氨基表面改性的CNTs有助于提高聚氨酯泡沫孔壁结构的完整性，而且泡孔分布更加均匀；随着CNTs含量的增加，泡沫孔径先减小后增大；当w（CNTs）为0.75%时，泡沫材料的平均孔径最小，为0.23 mm，而且泡孔分布均匀，结构最为完整，此时，材料的压缩强度和压缩模量最大，分别为0.14，2.09 MPa，与纯聚氨酯泡沫材料相比，分别提高了100%和161%。

3　聚氨酯/MMT复合材料

OMMT具有很强的吸附能力，良好的分散性能，广泛用于高分子材料中作为添加剂，以提高材料的抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等，从而起到增强聚合物综合性能的作用。

姜雪等［15］通过表面引发原子转移自由基聚合的方法在MMT表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯，接枝改性后的MMT与聚氨酯原位聚合制备具有形状记忆功能的聚氨酯复合材料，研究了复合材料的结构与性能，并测试了其形状记忆性能。结果表明：随着OMMT含量的增加，复合材料的拉伸强度逐渐增大、玻璃化转变温度升高；OMMT的加入增大了复合材料的热稳定性，复合材料在循环4次后仍具有很好的形状记忆性能。

闫凯丽等［16］分别采用预聚合法和原位插层聚合法制备了聚氨酯/OMMT纳米复合材料，考察了复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能。结果表明：与纯聚氨酯相比，采用这两种方法制备的复合材料的硬度、拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率均较高；与纯聚氨酯相比，采用原位插层聚合法制备的复合材料的初始热分解温度提高了20℃，氧指数提高了23.5%；采用预聚合法制备的复合材料的初始热分解温度提高了15 ℃，氧指数提高了13.5%。

何栋等［17］利用原位插层法制备了混合型聚氨酯/OMMT纳米复合材料，研究了聚己二酸-1，4-丁二酯二醇（PBA）插层OMMT（PBA/OMMT）用量对纳米复合材料平均粒径、黏度、Zeta电位、玻璃化转变温度、力学性能和热稳定性等的影响。结果表明：随着PBA/OMMT用量的增加，乳液的平均粒径增大，黏度变化不大，Zeta电位降低；纳米复合材料的玻璃化转变温度从-58.87 ℃升至-57.51℃，拉伸强度和断裂伸长率均先上升后降低；w（OMMT）为5.0%时，复合材料的初始降解温度和中心降解温度分别为319.6，416.2 ℃，表现出较好的热稳定性。

4　聚氨酯/高岭土复合材料

聚氨酯/高岭土复合材料能够减少因硅酸盐表面羟基所引起的聚合物老化现象，且成本低，越来越受到人们关注。

石阳阳等［18］采用二甲基亚砜（DMSO）插层型高岭土原位插层聚合法，制备了WPU/插层型高岭土复合材料，表征了复合材料的结构并研究了其性能。结果表明：DMSO插入高岭土层间，使高岭土的层间距由0.72 nm增加到1.11 nm；高岭土质量分数低于1.6%时，主要以插层或者剥离形态存在于WPU基体中；高岭土质量分数高于1.6%时，存在较多的原始颗粒和团聚体；与纯聚氨酯相比，复合材料的热稳定性增加，其硬段质量损失最大时的温度增加了50 ℃；当高岭土质量分数为1.6%时，复合材料的力学性能最优，拉伸强度和断裂伸长率分别增加35.00%，10.00%。

孙家干等［19］用原位插层复合法制备了聚氨酯/有机改性纳米高岭土复合材料，研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的形态。结果表明：当有机改性纳米高岭土质量分数为3.0%时，复合材料的拉伸强度为29.30 MPa、弹性模量达6.23 MPa、断裂伸长率达492.00%，均比纯聚氨酯增加10%以上，同时，复合材料的热稳定性也有所提高；当有机改性纳米高岭土质量分数低于3.0%时，会以剥离形态存在于聚氨酯基体中，而高于3.0%时，则开始出现片层形态且有团聚现象。

5　聚氨酯/纳米TiO2复合材料

纳米TiO2是一种重要的无机半导体材料，具有良好的光催化性、高稳定性、无毒及强紫外光吸收性等优异性能。在聚氨酯中添加纳米TiO2能有效提高基体强度、韧性、抗冲击性、耐热性能以及抗菌性、自洁性和紫外光吸收能力等。

彭健根等［20］以过氧钛酸水溶液为前驱体，在100 ℃条件下回流4 h，制备了透明的Fe3+掺杂纳米TiO2溶胶，可见光下的催化性能测试表明，Fe3+的最佳质量分数为0.1%。将该掺杂浓度的纳米TiO2溶胶与WPU乳液通过简单共混制备了Fe3+掺杂纳米TiO2改性的WPU复合膜，研究了复合膜的性能。结果表明：纳米TiO2粒子均匀分散于复合膜中，并赋予了WPU良好的紫外光吸收能力；复合膜的抗张强度明显提高，最大值为43 MPa，与纯WPU相比，增加了13%；而且，复合膜具有光催化自清洁能力。

董平江等［21］以聚己内酯二元醇、聚乙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯为原料合成了稳定的WPU乳液，用钛酸四丁酯制备了可再分散的纳米TiO2粉末，采用物理混合法制备了WPU/纳米TiO2复合材料，研究了纳米TiO2含量对复合材料力学和耐水性能的影响。结果表明：当纳米TiO2质量分数为2.0%时，复合材料的力学性能最好，拉伸强度增加37.35%，断裂伸长率增大11.03%；复合材料的吸水率降低，抗水解性能提高；在光照条件下可使罗丹明B完全降解。

6　其他

牛古丹等［22］在合成形状记忆聚氨酯复合材料的过程中，加入经硅烷偶联剂KH550表面处理后的纳米SiO2与纳米TiO2复合粒子，制备了具有形状记忆功能的聚氨酯复合材料，并研究了复合材料的形状记忆性能、力学性能和热性能等。结果表明：随着纳米SiO2比例的增加，复合材料的形状固定率有所增加，而形状回复率减小；当纳米SiO2与纳米TiO2的摩尔比为2∶8时，复合材料的力学性能增强，但随着纳米SiO2所占比例的增加，复合材料的力学性能反而下降；复合材料的负荷变形温度和维卡软化温度均有所提高。

姚金金等［23］利用铝酸酯偶联剂对硅藻土进行表面改性，采用一步发泡法制备了聚氨酯/硅藻土多孔复合材料，研究了铝酸酯偶联剂改性硅藻土的效果，分析了硅藻土粒径和添加量对复合材料结构、力学性能和吸声性能的影响。结果表明：在研究范围内，随着硅藻土粒径增加，压缩强度先减小后增加，峰值吸声系数增加，峰值吸声频率向高频移动；随着硅藻土含量的增加，压缩强度略有降低，峰值吸声系数增加，峰值吸声频率向低频移动；当经铝酸酯偶联剂改性的硅藻土用量为60 phr，粒径为5 μm时，复合材料的吸声性能更好，峰值吸声系数达0.94，对应频率为1 000 Hz。

吴怡康等［24］采用水溶液蒸发法合成氨基乙酸-溴化钙（GCB）半有机晶体，以聚己内酯、甲苯二异氰酸酯为原料，二甲硫基甲苯二胺为扩链剂，GCB为分散粒子，采用预聚合法制备了扩链系数不同的聚氨酯/GCB复合材料，并考察了其性能。结果表明：与纯聚氨酯相比，复合材料的微相分离程度明显提高；GCB使聚氨酯中氨酯羰基的氢键化程度有较大提高；加入GCB对聚氨酯的耐热性能没有明显影响；加入GCB使复合材料的拉伸强度和撕裂强度均有所提高，扯断伸长率呈先减小后增大的趋势，当扩链系数为0.95，w（GCB）为2.0%时，复合材料的拉伸强度和撕裂强度最大，比纯聚氨酯分别提高了14.00%和24.00%。

余桂辉等［25］以聚四氢呋喃醚二醇、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、1，4-丁二醇和改性海泡石为原料，采用原位聚合法制备了软段长度不同的聚氨酯/海泡石复合材料，并研究了软段长度对复合材料结构的影响。结果表明：复合材料的硬段有序度、氢键化指数、微相分离程度等均随着软段长度的增加而先增大后减小；拉伸强度和定伸应力随软段长度增加也呈现相应的变化趋势。

林强等［26］以聚醚多元醇N-210（数均分子量为1 000）和异佛尔酮二异氰酸酯为原料制备了WPU，用羧基丁苯橡胶乳液乳化得到WPU/羧基丁苯橡胶复合材料，并研究了羧基丁苯橡胶含量对复合材料热性能、黏接性能、微观形貌的影响。当WPU与羧基丁苯橡胶质量比为6∶1时，羧基丁苯橡胶与WPU混合均匀，T-型剥离强度达到最大，为24.4 N/cm。

张太亮等［27］以十八烷基三甲基溴化铵改性蛭石作为前驱体，通过高速搅拌-超声分散法将聚碳酸酯多元醇（PCDL）分散到蛭石层间作为软段，以1，4-环己烷二异氰酸酯为硬段，采用插层聚合法制备了聚氨酯/有机改性蛭石复合材料，并研究了复合材料的性能。研究表明：蛭石经过有机改性后，层间距增大到2.37 nm，PCDL经超声分散后，层间距增加到2.92 nm；复合材料的力学性能明显增强，拉伸强度为26.80 MPa，比纯聚氨酯增加了52.3%，复合材料可耐300 ℃的高温。

姜长乐等［28］采用原位发泡法，将聚氨酯与无机玻化微珠及阻燃剂复合制备了一种高填料含量的聚氨酯泡沫/玻化微珠复合材料， 并研究了无机玻化微珠掺量对复合材料阻燃性能、导热性能、压缩性能和热稳定性能的影响。结果表明：高掺量的无机玻化微珠和适量阻燃剂的引入使复合材料的阻燃性能和压缩强度显著提高，极限氧指数可达30.0%以上，压缩强度达0.17 MPa，并且随着无机玻化微珠掺量的增加而增大；复合材料的保温性能略有降低，导热系数为0.045 W/（m·K），但仍适用于墙体保温材料；热稳定性明显改善，材料热解的外延起始温度升高至263 ℃，800 ℃残炭率为61.56%。

7　结语

通过与石墨烯、CNTs等制备复合材料，可以改善聚氨酯的力学性能和加工性能等，极大拓宽了其应用领域；但与聚氨酯制备复合材料的原料种类较多，所制复合材料性能的改变重点也不尽相同。因此，应根据复合材料不同的用途，选择不同的原料。目前，这些复合材料大多停留在实验室研究阶段，应不断改进工艺，降低成本，实现产业化；应研究不同性能材料的多元混杂增强技术，以获得各向异性或综合性能优异的复合材料；应解决和控制生产过程中有关粒子的分散与团聚问题，进一步研究聚氨酯和掺杂材料之间的作用机理、结构与性能之间的关系等问题；提高纳米材料与聚合物之间的相容性，更好地将纳米材料与聚氨酯的优势相结合。通过聚氨酯的分子结构设计以及选择具有特殊功能的掺杂材料，从而实现聚氨酯复合材料的个性定制，将是今后制备高性能聚氨酯复合材料的主要方向。

8　参考文献

［1］ 戴俊，陈焕懿，韦凌志.聚氨酯/无机纳米复合材料研究进展［J］.化工进展，2014，33（9）：2380-2386.

［2］ 丁雪佳，薛海蛟，李洪波，等，硬质聚氨酯泡沫塑料研究进展［J］.化工进展，2009，28（2）：278-281.

［3］ 李菁熠，朱科，王海花，等.改性石墨烯/聚氨酯复合乳液的合成及性能表征［J］.科学技术与工程， 2016，16（3）：85-91.

［4］ 李晓萱，王忠娟，伍胜利.氨基功能化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备与性能研究［J］.合肥工业大学学报（自然科学版）， 2016，39（1）：128-133.

［5］ 张玉，杨建军，吴庆云，等.硅烷化还原氧化石墨烯/水性聚氨酯复合物的合成与性能［J］.精细化工，2016，33（3）：241-246.

［6］ 樊志敏，郑玉婴，曹宁宁，等.氧化石墨烯纳米带/TPU复合材料薄膜制备及性能表征［J］.功能材料， 2015，46（3）：3105-3109.

［7］ 杨建军，吴庆云，张建安，等.一种石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备方法：中国，104861643A［P］. 2015-08-26.

［8］ 郑玉婴，欧忠星，林锦贤.一种石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料及其制备方法： 中国，104804204A［P］. 2015-07-29.

［9］ 蒋平平，胡令，张萍波，等.一种单层氧化石墨烯改性水性聚氨酯复合材料的制备方法：中国，105176067A［P］.2015-12-23.

［10］ 谢然，赵子明，党晓容. 聚氨酯/碳纳米管复合材料的研究进展［J］.合成橡胶工业，2010，33（3）：238-243.

［11］ 林强，罗珍，鲍俊杰，等.水性聚氨酯/环糊精修饰多壁碳纳米管复合材料的制备与性能［J］.电镀与涂饰，2015，34 （22）：1282-1287.

［12］ 龚文祥.一种碳纳米管改性聚氨酯复合材料：中国，10523 8034A［P］.2016-01-13.

［13］ 解芝茜，石阳阳，韩飞龙，等.水性聚氨酯/十二烷基苯磺酸钠修饰多壁碳纳米管复合材料的制备与表征［J］. 涂料工业， 2015，45（4）：54-59.

［14］ 侯明月，李昂，邹威，等.氨基改性碳纳米管的制备及对聚氨酯泡沫材料的影响［J］.高分子材料科学与工程，2016，32 （1）：179-183.

［15］ 姜雪，武荣兰，张玉芬，等.表面改性蒙脱土/聚氨酯形状记忆复合材料的制备与性能［J］.高分子材料科学与工程，2016，32（3）：152-156.

［16］ 闫凯丽，郝岑，刘曙光，等.PUR/OMMT纳米复合材料的制备及性能研究［J］.工程塑料应用，2015，43（4）：98-102.

［17］ 何栋，秦齐，周宏伟，等.混合型聚氨酯/有机蒙脱土纳米复合材料的制备与表征［J］.高分子材料科学与工程，2015，31 （5）：139-143.

［18］ 石阳阳， 宋海峰， 鲍俊杰，等.插层型高岭土/水性聚氨酯复合材料的制备与表征［J］.中国皮革，2014，43（21）：18-22.

［19］ 孙家干，杨建军，张建安，等.有机改性高岭土/聚氨酯纳米复合材料的制备与表征［J］.高分子材料科学与工程，2012，28（2）：128-131.

［20］ 彭健根，张美洲，王尚，等.Fe3+掺杂纳米TiO2改性水性聚氨酯的制备及性能研究［J］.皮革科学与工程，2016，26（1）：15-21.

［21］ 董平江，吕宏达，翟涛，等.水性聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的制备和表征［J］.聚氨酯工业，2015，30（1）：14-17.

［22］ 牛古丹，吴宝华，牟宏晶，等.纳米SiO2-TiO2改性形状记忆聚氨酯［J］.内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版），2015，44（2）：220-224.

［23］ 姚金金，郭郊，张可新，等.硅藻土填料对发泡聚氨酯复合材料吸声性能的影响［J］.工程塑料应用，2015，43（12）：118-122.

［24］ 吴怡康，吕志平，佟玉超，等.聚氨酯/氨基乙酸-溴化钙半有机晶体复合材料的制备与性能［J］.合成橡胶工业， 2016，39（2）：108-113.

［25］ 余桂辉，陈红祥，王婉婉，等.软段长度对聚氨酯/海泡石复合材料结构及性能的影响［J］.高分子材料科学与工程 ，2015，31（12）：67-72.

［26］ 林强，罗珍，张良良，等.水性聚氨酯/羧基丁苯橡胶复合材料的制备及性能研究［J］.涂料工业，2016，46（1）：44-48.

［27］ 张太亮，李泽锋，戴姗姗，等.聚氨酯/有机改性蛭石复合材料的制备及性能研究［J］.功能材料，2016，47（2）：183-187.

［28］ 姜长乐，高振华，赵君.阻燃耐热型玻化微珠/聚氨酯硬泡复合保温材料的制备和性能研究［J］.新型建筑材料，2013 （10）：48-51.

Research progress of polyurethane composites

Zhou Feng1， Wu Chunyu2
（1.Renmin University of China， Beijing 100872， China；（2.Dalian Wanda Commercial Properties Co.，Ltd.，Beijing 100022， China）

Abstract：Nano filler is used to prepare polymer based composites， which can improve the aging and stain resistance of polyurethane and extend its application. This paper reviews the research progress of the composites prepared by polyurethane with inorganic materials such as carbon nanotube， graphene， kaolinite，nano titanic oxide， and montmorillonite. It needs to improve the manufacturing process， reduce the costs to realize the industrialization of the materials which are still in laboratory research. In addition， the dispersion and agglomeration of the particles need to be controlled during preparation of the composites. Customization is used to achieve the multifunction of the polyurethane composites， which will be the future research direction.

Keywords：polyurethane； composite material； graphene； carbon nanotube； montmorillonite； thermal insulant； hard polyurethane

作者简介：周丰，男，1980年生，2004年毕业于东北林业大学建筑工程专业，现主要从事建筑工程管理及建筑保温材料的研究工作。联系电话：（010）62514088；E-mail：244061447@qq.com。

收稿日期：2016-01-16；修回日期： 2016-03-06。

中图分类号：TQ 323

文献标识码：A

文章编号：1002-1396（2016）03-0097-06