改性納米粒子-水性聚氨酯復合材料的制備與性能研究.pdf

1、水性聚氨酯（WPU）以水為溶劑，具有不污染環(huán)境、難燃、氣味小、節(jié)能、操作方便等優(yōu)點，已大量應用于膠粘劑、涂料、皮革涂飾和紡織印染等。為進一步提高水性聚氨酯的性能，使其得到更廣泛的應用，本文結(jié)合納米粒子的特異性能，先分別對納米TiO2、SiO2進行表面改性，再將納米粒子與水性聚氨酯復合，制備納米粒子復合水性聚氨酯材料，以提高水性聚氨酯的耐老化性、耐沾污性、耐酸性和耐磨性。
　　 納米粒子由于高的表面活性，直接使用時存在粒子間團聚和

2、與有機基體相容性差等問題。本文采用甲苯二異氰酸酯（TDI）縮合聚氧化丙烯（PPG）接枝改性納米TiO2和納米SiO2粒子。通過FT-IR、TGA分析表明納米粒子表面成功接枝上TDI和PPG，當TDI：PPG=1：0.8時，納米粒子的有機接枝率最高。沉降性試驗表明改性后的納米粒子較未改性的納米粒子均能很好地分散在丙酮溶劑中，當TDI：PPG=1：1時，改性的納米TiO2、納米SiO2在丙酮中的沉降時間最長。粒度分析和AFM顯示，改性后的納

3、米TiO2、SiO2的團聚現(xiàn)象得到改善。
　　 以TDI、PPG、二羥甲基丙酸（DMPA）、1，4丁二醇（BD）、三乙胺（EDA）、納米粒子（TiO2、SiO2）等為主要原料，原位聚合法制備納米粒子/水性聚氨酯復合材料。通過對樹脂粘度、硬度、吸水率、耐酸性、耐老化性、耐沾污性、耐磨性等性能的測試，結(jié)果表明：納米TiO2、納米SiO2的添加增加了水性聚氨酯的粘度和耐水性，而納米TiO2/水性聚氨酯有很好的耐老化性和耐沾污性，納米S