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《纳米蒙脱土有机改性及其在水性聚氨酯中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、纳米蒙脱土有机改性及其在水性聚氨酯中的应用2011年9Yl第14卷第9期现代涂料与滁装ModernPaint&FinishingSep.2011Vo1.14No.9纳米蒙脱土有机改性及其在水性聚氨酯中的应用李荣,李兴建,孙道兴(青岛科技大学,山东青岛266042)摘要:介绍了纳米蒙脱土的结构,有机化改性剂的种类和有机改性纳米蒙脱土的制备方法;简述水性聚氨酯一蒙脱土纳米复合材料的制备,综述了有机化蒙脱土在改性水性聚氨酯中的应用,并对该类水性聚氨酯涂料的发展趋势和应用前景进行了展望.关键词:纳米蒙脱土;插层剂;有机改性;水性聚氨酯～蒙脱土纳米复合材料中图分类号:
2、TQ630.4文献标识码:A文章编号:1007—9548(2011)09—0004—05OrganicModificationofNano-montmorilloniteandItsApplicationinWaterbornePolyurethaneL1Rong,LIXing_jjanSUNDao—xing(QingdaoUniversityofScienceandTechnology,QingdaoShandong266042,China)Abstract:Thestructure,typeoforganicmodifiersandpreparationmeth
3、odoforganicnano—montmorillonitewereintroduced.Thepreparationofwaterbornepolyurethane-montmorilloniteHallO-compositesandtheapplicationoforganicmodificationofnano-montmorilloniteinwaterbornepolyurethanewereintroduced,respectively.Andthedevelopingtrendsandapplicationofthiskindofwaterborne
4、polyurethanecoatingswereproposed.Keywords:nano-montmorillonite;intercalationagent;organicmodification;waterbornepolyurethane——montmorillonitenanocompositesO引言目前,高性能,低VOC的水性聚氨酯(WPU)涂料由于分子易于设计,结合新的合成和改性技术,可以有效控制涂料的结构和性能,从而实现良好的低温成膜性,强附着力,高强度,耐高温回黏性等功能.因此,水性聚氨酯成为发展最快的涂料品种之一,而被广泛应用于木器漆,皮革涂
5、饰剂,汽车涂料,建筑涂料等领域【1].然而,一般的聚氨酯乳液都具有自增稠性差,固含量低,乳胶膜的耐水性和耐溶剂性差,光泽较低,涂膜的综合性能较差等缺点.所以,为了提高WPU涂料的综合性能,扩大应用范围,需对WPU乳液进行适当的改性.纳米蒙脱土(MMT)因其独特的层状结构,可以解4离成为纳米片晶,通过有机阳离子交换反应来调节蒙脱土片层的表面活性.MMT具有优良的力学性能,热稳定性,尺寸稳定性,原料来源极其丰富和价廉易得等优点[21,因此,WPU—MMT纳米复合材料应运而生.该类复合材料不仅发挥了纳米材料具有的"纳米效应",也综合了有机和无机两种材料的优点,通过二者间的
6、耦合作用产生许多优异的性能.例如可提高涂料的阻隔性,阻燃性,耐热性,防腐性,抗菌性等性能,弥补了WPU的诸多欠缺,降低了产品的成本.1纳米蒙脱土的结构及其有机改性1.1纳米蒙脱土的结构纳米蒙脱土是一种纳米级厚度的硅酸盐片层黏2011年9月第14卷第9期现代涂料与滁装ModernPaint&FinishingSep.2011V0lJ14No.9土,其基本结构单元系两层硅氧四面体片中间夹一层铝氧八面体片构成的2:1型层状结构,四面体与八面体之间靠氧连接,形成厚度约1nm,长×宽为100nmx100nm的片层.此结构单元层比较松散,在外力或极性水分子的作用下,层间
7、会产生相对运动而膨胀或剥离,水分子或其他有机分子可以进入层间,使其具有吸水膨胀性,高分散性,吸附性等.另外,层间是水合的Na,Ca等可交换的无机阳离子,蒙脱土四面体中的si常被A1替代,八面体中的A1常被Mg2+,Fe,Fe,Ni,Li十等替代,从而使层间产生弱的负电荷,蒙脱土的结构特性使其成为纳米材料科学等领域的研究热点.1.2纳米蒙脱土的有机化改性由于纯蒙脱土与聚合物相容性不好,易团聚及在基体中难剥离等缺点,限制了其应用.所以对蒙脱土有机改性成了国内外科研人员的研究重点.通过蒙脱土的有机化改性,可以增大单元层间距,使蒙脱土内外表面由亲水转变为疏水,降低表面能
