水性聚氨酯纳米复合涂料的制备

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1、新鬼建巍柑撕全国中文核心期刊水性聚氨酯纳米复合涂料的制备施永建，赵石林(南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京210009)摘要：通过接枝法制备了丙烯酸改性聚氨酯(PUA)孚L液，重点研究引发剂用量对PUA黏度和转化率的影响。结果表明，0．3％用量的引发剂取得了较高的转化率，制得了稳定性好、性能优异的PUA乳液。以合成的PUA为基础，分别以纳米级的A120，、ITO和SiO：等为填料，配制成具有良好耐磨性、隔热性和uV屏蔽性等特殊功能的水性聚氨酯纳米复合涂料，并进行性能测试。关键词：水性丙烯酸改性聚氨酯；纳米复合涂料；纳米A120，；纳米ITO；纳米SiO：中图分类号：TU5

2、6文献标识码：A文章编号：1001—702X(2005)10—0061—03Abstract：Thepolyurethane-acrylicester(PUA)latexwassynthesizedbygraftingpolymerization．TheeffectofinitiatorcontentontheviscosityandconversionrateofPUAwasstudiedaskeypoint．Theresultshowsthat3％initiatorcontentcanobtainhighconversionrate，stableandexcellentpe

3、rformancePUAlatex．Thewatersolublepolyurethanenano—compositecoatingwithspecialfunctionsofgoodabrasionresistance，thermalinsulationandUVshieldinghasbeenpreparedbytakingsynthesizedPUAasbaseandnano-A1203，nano—ITOandnano-Si02asfillerrespectively，andperformancetesthasbeenmadeaswell．Keywords：waterso

4、lublepolyurethane-acrylicester(PUA)；nano-eompositecoating；nano-A1203；nano-ITO；nano-Si02聚己二酸丁二醇酯，工业品，烟台华大化工有限公司；甲U阐舀苯二异氰酸脂(TDI80／20)，试剂级，上海凌峰化学试剂有限近年来由于环保的原因，美国和德国等都制定了相应的公司；丁酮，CP级，上海凌峰化学试剂有限公司；二羟甲基丙法律，严格限定VOC的排放量，使得水性涂料得到了较快的酸(DMPA)，工业品，GEO特殊化学品公司；甲基丙烯酸甲酯发展口1。要获得与溶剂型产品性能相当的水性聚氨酯涂料，水(MMA)、三乙胺

5、(TEA)、过硫酸钾，CP级，上海化学试剂厂；性聚氨酯的制备是关键。水性聚氨酯具有耐低温、柔韧性好丙烯酸B一羟乙酯(HEA)，工业品，无锡新安精细化工厂；纳米的优点，但其耐水性和耐高温性差；而丙烯酸酯乳液(PA)具Al归，湿浆，自制；纳米Si02湿浆，自制；纳米ITO湿浆，自制。有良好的耐水性和耐候性，但存在硬度大、不耐溶剂等缺点回。1．2合成方法利用丙烯酸酯对水性聚氨酯进行改性，把二者的优点结合起将聚酯多元醇在120℃条件下真空脱水5h后，在四颈来可制备出性能优异的丙烯酸改性聚氨酯(PUA)孚L液。烧瓶中加入脱水的聚酯多元醇、DMPA、TDI和少量的丁酮，在利用纳米粉体氧化铟

6、锡(ITO)、A1：0，和SiO：为填料与温度保持在80℃左右反应约3h，稍微降温，加入MMA和聚合物树脂共混制取纳米复合涂料方面，本课题组已做了许HEA继续反应约3h，加入TEA中和，缓慢加入去离子水高多工作p-司，本文利用合成的水性PUA为成膜物，纳米级的速分散得到预聚体；在预聚体中加入过硫酸钾，60℃下进行A120，、ITO和SiO：为填料，采用共混法制取具有良好耐磨性、自由基聚合3h，制得PUA乳液。隔热性和UV屏蔽性的水性聚氨酯纳米复合涂料，该复合涂1-3纳米复合涂料的制备料具有良好的市场和应用前景。用砂磨、分散、搅拌多用机分别将纳米SiO：、A1：0，和ITO粉体分

7、散成纳米湿浆，加人水性PUA树脂及各种助剂匀速l实验部分混合，即制得了纳米复合涂料。1．1主要原料1．4性能测试方法1．4．1涂膜的制备将PUA乳液在聚四氟乙烯板上流延成膜，常温下静置收稿日期：2005—02—20一段时间，然后放人烘箱中，50℃下烘4-6h，制备厚度约1作者简介：施永建，男，1977年生，江苏宿迁人，硕士研究生。地址：江苏省南京市新模范马路5号，电话：025—51578629，E—mail：／lqm的涂膜用于红外光谱分析。shi_he_001@163．eom。1．4．2红外