1. 研究目的与意义
聚氨酯乳液以水为分散介质，挥发性分子含量非常低，具有环保、节能、安全可靠、使用方便等优点，在胶黏剂、涂料、织物整理剂、建筑、汽车、电子等领域展现了广阔的发展前景。但与传统的聚氨酯材料相比，聚氨酯乳液在耐候性、耐溶剂性、耐水性及机械性能等方面仍有不足，因此聚氨酯乳液的改性研究具有重要的意义。纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应等特殊性质，可以使材料获得新的功能。利用纳米材料改性聚氨酯乳液可以得到具有更好的废气净化性、抗菌性、耐紫外光性等优良特性的新材料。纤维素是一种高分子材料，资源丰富，存在于各种绿色植物中。纤维素具有价格低廉、可降解和可循环再生等优点，而纳米纤维素的制备方法简单又具有良好的纳米尺寸效应、高的比表面积、均一的形貌、低密度和高强度等性能，可以应用于高分子材料的改性中。聚酯（醚）多元醇是聚氨酯乳液的重要合成原料之一，而纤维素含有大量的羟基，为合成聚氨酯反应提供了官能团，能够使用其对聚氨酯乳液进行改性。
因此本课题的研究内容是利用纳米纤维素材料对聚氨酯乳液进行改性。通过考察纳米纤维素的加入量、加入种类、反应时间、反应温度等因素对纳米纤维素/聚氨酯复合材料性能影响，得到最佳反应工艺，达到提高聚氨酯乳液强度及弹性的目的。并探索纳米纤维素和聚氨酯之间的作用机理
2. 国内外研究现状分析
随着人们生活水平的提高及环保意识的增强，传统的溶剂型聚氨酯材料中的挥发性有机化合物（voc)的排放量越来越受到限制。由于纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特殊性质，它加入可以大大提高材料的耐冲击性、附着力、耐老化性、耐腐蚀性和抗紫外线等性能，因此，纳米材料和纳米技术近年来也越来越受到人们的关注和重视。采用合适的方法将纳米粒子与水性pu进行复合，所制得的纳米水性pu复合材料的综合性能会得到大大改善，从而拓展了其他应用领域，提高了使用效果，已成为国内外研究热点。
国内外对目前，对纳米材料的表面改性主要有物理改性法和化学改性法两大类!
1.1物理改性法
3. 研究的基本内容与计划
利用纳米纤维素材料对聚氨酯乳液进行改性。通过考察纳米纤维素的加入量、加入种类、反应时间、反应温度等因素对纳米纤维素/聚氨酯复合材料性能影响，得到最佳反应工艺，达到提高聚氨酯乳液强度及弹性的目的。并探索纳米纤维素和聚氨酯之间的作用机理。
实验计划：
2013年12月17日12月31日确定选题、收集相关资料2014年1月1日1月15日撰写开题报告与开题
4. 研究创新点
纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点，以及其特有的表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸应和宏观量子隧道效应等特殊性质。
因此，一方面它的加入可以大大提高材料的力学性能、附着力、耐老化性、耐腐蚀性和抗紫外线等性能；另一方面也可以使材料呈现出声、光、电、磁、热力学等新奇的纳米效应，为制备多应用领域、高性能、多功能复合材料开辟了一个崭新的途径。
实验中通过改变纳米纤维素加入的量、加入种类、反应时间、反应温度等因素对材料进行改性得到最佳反应工艺。
