一种大分子单体改性纳米二氧化硅水硅溶胶及其光固化水性聚氨酯纳米复合乳液的制备方法

摘要

本发明涉及大分子单体改性硅溶胶及光固化水性聚氨酯纳米复合乳液的制备方法。由于未改性纳米二氧化硅表面存在大量硅羟基，本发明选用水溶性聚乙二醇丙烯酸酯类大分子单体，通过氢键作用吸附在水性纳米二氧化硅表面，形成大分子单体改性二氧化硅水溶胶。然后在光固化水性聚氨酯乳液制备过程中原位引入以上大分子单体改性的纳米二氧化硅水溶胶，制备光固化水性聚氨酯纳米复合乳液。采用以上方法制备的纳米复合乳液具有较好的分散稳定性，同时纳米二氧化硅在聚氨酯膜中具有非常好的分散性。无机纳米二氧化硅的引入使光固化涂层的力学性能明显提高。该分散体可广泛应用于高耐划伤、耐磨的木器、金属、塑胶等表面涂层领域。

主权项

一种大分子单体改性纳米二氧化硅水硅溶胶及其光固化水性聚氨酯纳米复合乳液的制备方法，其特征在于组成包括：45‑60wt％的低聚物多元醇，15‑30wt％的二异氰酸酯化合物，3‑6wt％的多羟基羧酸化合物，4‑8wt％的含羟基的不饱和双键丙烯酸酯化合物，3‑6wt％的胺类化合物，5‑20wt％的大分子单体改性纳米二氧化硅水硅溶；制备方法步骤为：(1)大分子单体改性纳米二氧化硅水溶胶的合成：按配比在纳米二氧化硅水溶胶中加入改性大分子单体水溶液或改性大分子单体，在25℃搅拌反应24小时，得到大分子单体改性纳米二氧化硅水溶胶。(2)光固化水性聚氨酯纳米复合乳液的合成：按配比在二异氰酸酯化合物中，滴加低聚物多元醇和催化剂，滴加完毕后在50℃反应1‑2h，然后逐渐升温至60℃，加入多羟基羧酸化合物粉末，在60℃进行反应2‑3h，滴加含羟基的不饱和双键丙烯酸酯化合物和酚类阻聚剂，在70℃反应2‑3h，直至红外光谱检测NCO基团特征峰完全消失。滴加胺类化合物，在40～50℃反应1‑2小时，滴加大分子单体改性纳米二氧化硅水溶胶，在50℃反应1小时，最后加入去离子水，强烈搅拌乳化，得到光固化水性聚氨酯纳米复合乳液。