水性聚氨酯纳米复合涂料的制备.doc

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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：TU56 文献标识码：A 文章编号：1001—702X(2005)10—0061—03
Abstract：Thepolyurethane-acrylicester(PUA)latexwassynthesizedbygraftingpolymerization．TheeffectofinitiatorcontentontheviscosityandconversionrateofPUAwasstudiedaskeypoint．Theresultshowsthat3％initiatorcontentcanobtainhighconversionrate，stableandexcellentperformancePUAlatex．Thewatersolublepolyurethanenano—compositecoatingwithspecialfunctionsofgoodabrasionresistance，thermalinsulationandUV
shieldinghasbeenpreparedbytakingsynthesizedPUAasbaseandnano-A1203，nano—ITOandnano-Si02asfiller
respectively，andperformancetesthasbeenmadeaswell．
Keywords：watersolublepolyurethane-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(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
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