纳米二氧化硅/水性聚氨酯杂化材料的制备方法

摘要

本发明提供一种二氧化硅/水性聚氨酯杂化材料的制备方法，通过多异氰酸酯、聚多元醇以及含羧基的亲水性扩链剂和小分子扩链剂反应制备含异氰酸酯端基的聚氨酯预聚体，然后加入含氨基或羟基的硅烷偶联剂与聚氨酯预聚体反应得到硅氧烷封端的聚氨酯，加入中和剂中和成盐后，再加入前驱体和去离子水乳化，得到固含量为10～80wt％的二氧化硅/水性聚氨酯杂化材料。该杂化材料在室温下具有较好的稳定性，成膜时无VOC排放具有环保等优点。此外，涂膜的力学性能好，具有优异的耐水、耐溶剂和耐热稳定性等特性，在涂料、涂饰领域有广泛用途。

主权项

一种二氧化硅/水性聚氨酯杂化材料的制备方法，通过多异氰酸酯、聚多元醇以及含羧基的亲水性扩链剂和小分子扩链剂反应制备含异氰酸酯端基的聚氨酯预聚体，然后加入含氨基或羟基的硅烷偶联剂与聚氨酯预聚体反应得到硅氧烷封端的聚氨酯，加入中和剂中和成盐后，再加入前驱体和去离子水乳化，得到固含量为10～80wt%的二氧化硅/水性聚氨酯杂化材料；其中，所述多异氰酸酯是脂肪族异氰酸酯或芳香族异氰酸酯，所述聚多元醇为聚酯多元醇或者聚醚多元醇，所述多异氰酸酯中的异氰酸酯基团与多元醇的羟基的摩尔比为3.0:1～5.0:1；所述含羧基的亲水性扩链剂为含羧酸的小分子二元醇，所述多异氰酸酯中异氰酸酯基团与含羧基的亲水性扩链剂中的羟基的摩尔比为1:0.5～1:0.25；所述小分子扩链剂为小分子多元醇或者小分子多元胺，所述多异氰酸酯中异氰酸酯基团与小分子扩链剂的羟基或胺基的摩尔比为1:0.3～1:0.01；所述硅烷偶联剂中氨基或羟基与多异氰酸酯中的异氰酸酯基团的摩尔比为0.11:1～0.44:1；所述中和剂为胺类或碱类，所述中和剂中的氨基基团或羟基与含羧基的亲水性扩链剂中羧基的摩尔比为0.9:1～1.2:1；所述前驱体用量为总固含量的大于0至30wt%，去离子水的用量为总固含量的0.25～9倍；其中，所述前驱体为正硅酸乙酯。