改性納米粒子-水性聚氨酯復(fù)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(diǎn)，已大量應(yīng)用于膠粘劑、涂料、皮革涂飾和紡織印染等。為進(jìn)一步提高水性聚氨酯的性能，使其得到更廣泛的應(yīng)用，本文結(jié)合納米粒子的特異性能，先分別對(duì)納米TiO2、SiO2進(jìn)行表面改性，再將納米粒子與水性聚氨酯復(fù)合，制備納米粒子復(fù)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(shí)存在粒子間團(tuán)聚和

2、與有機(jī)基體相容性差等問(wèn)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(guò)FT-IR、TGA分析表明納米粒子表面成功接枝上TDI和PPG，當(dāng)TDI：PPG=1：0.8時(shí)，納米粒子的有機(jī)接枝率最高。沉降性試驗(yàn)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(dāng)TDI：PPG=1：1時(shí)，改性的納米TiO2、納米SiO2在丙酮中的沉降時(shí)間最長(zhǎng)。粒度分析和AFM顯示，改性后的納

3、米TiO2、SiO2的團(tuán)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(fù)合材料。通過(guò)對(duì)樹(shù)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(cè)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