工艺技電术
第44卷第7期 2014年7月
涂料工业
PAINT& COATINGS INDUSTRY
Vol.44No.7 Jul.2014
纳米TiO，改性水性聚氨酯乳液的制备及性能研究罗敏，郭文录·，孟祥国，孙萍（江苏科技大学生物与化学工程学院，江苏镇江212003）
摘要：用硅烷偶联剂KH-550对表面包覆MgO的金红石型纳米TiO，表面进行改性，对纳米粒子进行红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM)以及X衍射角表征，SEM分析表明改性后纳米粒子的团聚减少。选取改性效果最佳的纳米粒子用二元醇分散法制备纳米TiO，/水性聚氨酯复合物。对其红外、粒径、黏度等进行表征，结果表明纳米TiO，的加人可提高乳液的耐水性且最佳加人量为0.5%。
关键词：水性聚氨酯；纳米二氧化钛；改性
中图分类号：TO630.4
文献标识码：A
文章编号：0253-4312(2014)07-0036-05
PreparationandCharacterizationofNano-TiO,Modified
Waterborne Polyurethane Composite Emulsion
Luo Min, Guo Wenlu, Meng Xiangguo, Sun Ping
(School of Biological and Chemical Engineering,Jiangsu University of Science
and Technology,Zhenjiang,Jiangsu 212003,China)
Abstract :The nano-structured rutile TiO, pre-coated with MgO was further modified by silane coupling agent.The modified nanoparticles were characterized by FT-IR, SEM and XRD.It was shown by SEM that the agglomeration of TiO, nanoparticles decreased.Then the best modified nano-TiO, was chosen to prepare the title composite emulsion via a glycol-dis-persing process.The average particle size, viscosity and surface morphology were characterized. The results indicated that the water resistance of waterborne polyurethane could be increased byaddingnano-TiO,anditsoptimumdosagewas0.5%
Key Words:waterbormepolyurethane;nano-TiO,:modification
水性聚氨酯因具有软硬段可调节，耐低温性、耐磨性和耐疲劳性佳，无毒、对环境友好等优点而日益受到重视[1]。然而，目前大多数水性聚氨酯的制备都是采用自乳化法，在向聚氢酯分子链上引人亲水基团的同时也会使所得涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性等不佳[2-3]。对其进行改性是提高水性聚氨酯材料性能的重要方法[4]，其中纳米粒子改性可以在保留聚氨酯原有优点的基础上赋予复合物无机纳米材料所具有的刚性、尺寸稳定性及热稳定性等性能[5]。
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无机纳米粒子比表面积大、表面能高，具有很强的表面活性与吸附能力，极易和树脂中的氧起键合作用，在使用前须先对其表面进行改性[6]。本研究先对纳米TiO，进行无机表面处理，然后再采用硅烷偶联剂对其进行改性，以期得到能与聚氨酯较好地相容的纳米粒子。选取改性效果较好的纳米粒子对水性聚氨酯进行改性，并对复合乳液的粒径、黏度、涂膜的吸水率、形貌等性能进行了系统的研究。