[发明专利]聚氨酯/脲碳化硅纳米复合材料

权利要求书

1.一种聚氨酯/脲纳米复合材料，所述聚氨酯/脲纳米复合材料包含：

a)聚氨酯/脲聚合物基体，和

b)表面改性的碳化硅纳米粒子，所述表面改性的碳化硅纳米粒子共价结合到并且分散到构成所述聚氨酯/脲聚合物基体的聚氨酯/脲聚合物内，其中

所述聚氨酯/脲纳米复合材料包含大于32.0重量％的碳化硅，

所述表面改性的碳化硅纳米粒子包含碳化硅核和衍生自第一表面改性剂的连接基团，其中所述连接基团共价结合到所述碳化硅核的表面并且共价结合到所述聚氨酯/脲聚合物，并且

所述连接基团衍生自根据式Ia的第一表面改性剂：

(R¹O)₃-Si—R²—N＝C＝O (Ia)

其中每个R¹独立地选自-H、-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇、-C₄H₉和-C₅H₁₁；并且

其中R²选自分子量介于14和350之间的二价脂族或芳族基团，所述二价脂族或芳族基团为非支链、支链或环状的，并且所述二价脂族或芳族基团任选地被取代并且任选地含有杂原子。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，其中所述表面改性的碳化硅纳米粒子包含数均粒度介于14.0纳米(nm)和14.00×10²纳米(nm)之间的碳化硅核。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，其中所述表面改性的碳化硅纳米粒子包含数均粒度大于4.00×10²纳米(nm)并且小于9.00×10²纳米(nm)的碳化硅核。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，所述聚氨酯/脲纳米复合材料包含大于52.0重量％的碳化硅。

5.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，其中所述聚氨酯/脲聚合物包含交联的聚氨酯/脲聚合物和未交联的聚氨酯/脲聚合物的半IPN。

6.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，其中所述聚氨酯/脲聚合物基体的聚合物内容物由交联的聚氨酯/脲聚合物和未交联的聚氨酯/脲聚合物的半IPN组成。

7.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，其中所述连接基团为根据式Ib的部分：

其中所述连接基团的氨基甲酸酯基团共价结合到所述聚氨酯/脲聚合物；

其中所述连接基团的硅原子的每个开放化合价结合到羟基(-OH)或通过氧原子共价结合到所述碳化硅核的表面，所述氧原子针对每个开放化合价独立地选择；并且

其中R²选自分子量介于13和350之间的二价脂族或芳族基团，所述二价脂族或芳族基团为非支链、支链或环状的，并且所述二价脂族或芳族基团任选地被取代并且任选地含有杂原子。

8.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，其中R²选自分子量小于90的二价非支链脂族基团。

9.根据权利要求1所述的聚氨酯/脲纳米复合材料，其中所述表面改性的碳化硅纳米粒子另外包含衍生自第二表面改性剂的第二表面改性基团，其中所述第二表面改性基团共价结合到所述碳化硅核的表面并且不共价结合到所述聚氨酯/脲聚合物，并且其中所述第二表面改性基团为根据式IIb的部分：

其中所述第二表面改性基团的硅原子的每个开放化合价结合到羟基(-OH)或通过氧原子共价结合到所述碳化硅核的表面，所述氧原子针对每个开放化合价独立地选择；并且

其中R⁴选自分子量介于13和350之间的脂族或芳族基团，所述脂族或芳族基团为非支链、支链或环状的，并且所述脂族或芳族基团任选地被取代并且任选地含有杂原子。