[發(fā)明專利]一種改性納米氧化鋅-聚氨酯復合涂層的制備方法

在審

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• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109796861A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 沙冰娟
• 申請（專利權）人: 沙冰娟
• 主分類號: C09D175/08
• 分類號: C09D175/08
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 湯婷

本發(fā)明公開一種改性納米氧化鋅?聚氨酯復合涂層的制備方法，包括：(1)向氧化鋅粉體中加入無水乙醇中，超聲分散0.5～1.5h，調節(jié)pH為9～10，加入改性劑和無水乙醇，于30～40℃磁力攪拌1～2h，過濾，洗滌，干燥，得到改性氧化鋅粒子；(2)將上述改性氧化鋅粒子加入無水乙醇中，球磨1～2h，在得到的氧化鋅懸浮液中加入聚氨酯預聚體和固化劑，混合球磨1～2h，得到改性納米氧化鋅?聚氨酯懸浮液；(3)將上述改性納米氧化鋅?聚氨酯懸浮液均勻涂抹在圓形載玻片上，用旋涂機旋涂均勻，置于40～80℃的真空烘箱中，干燥1～2h，得到改性納米氧化鋅?聚氨酯復合涂層。本發(fā)明制備工藝簡單，采用本該方法制得復合涂層中，氧化鋅能夠在聚氨酯之間均勻地分散，從而有效改善了團聚現(xiàn)象。

技術領域

本發(fā)明涉及材料技術領域，特別是涉及一種改性納米氧化鋅-聚氨酯復合涂層的制備方法。

背景技術

納米ZnO作為一種N型半導體，其能帶結構是不連續(xù)的，是由空的高能導帶和充滿電子的低能價帶構成，其間再由禁帶分開，ZnO的禁帶寬度Eg為3.3ev，當用能量大于或等于3.3eV的光波輻照ZnO時，ZnO就會通過吸收光子，導致價帶上的電子激發(fā)，并且越過禁帶進入導帶，同時在載價帶上產生了相應的空穴h+，h+具有很強的氧化性，能在ZnO的表面形成氧化還原體系。當ZnO的表面處于水溶液中時，h+能把薄膜表面吸附的OH-、H2O分子氧化生成羥基自由基·OH，因此可以作為光引發(fā)劑。

為了制得性能良好的納米復合材料，國內外進行了很多研究，大多是采用先對納米材料進行改性，然后再使用納米材料與聚氨酯反應。張祖亮適用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對制備的納米ZnO進行改性，然后制備了納米ZnO/水性聚氨酯復合涂料，制備的涂料在附著力、耐水性、耐磨性和抗紫外線等性能均有所改善(張祖亮.納米氧化鋅改性水性聚氨酯的研究[D].合肥工業(yè)大,2011)。胡津昕等采用原位法制備了聚氨酯-二氧化鈦(PU-TiO2)水分散復合物，漆膜的擺桿硬度和耐沖擊強度有較大程度的提高(胡津昕,劉德山,孫多先.水性聚氨酯-TiO2復合物的制備與研究[J].塑料工業(yè),2004,32(5):16-19)。陳永軍等采用沉淀和萃取相結合，硅烷偶聯(lián)劑A-174包裹改性的方法，制備了改性的納米二氧化硅的聚氧化丙烯二醇分散液，并以其直接作為原料制備了納米SiO2粒子改性WPU材料，提高了產品的耐水性、硬度和熱穩(wěn)定性(陳永軍,卿寧,趙燕,等.納米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制備與表征[J].涂料工業(yè),2014,44(1):40-45)。

以上方法均是將納米材料改性之后再使用，改性過程復雜，且改性劑成本高。

為此，有必要針對上述問題，提出一種改性納米氧化鋅-聚氨酯復合涂層的制備方法，其能夠解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種改性納米氧化鋅-聚氨酯復合涂層的制備方法，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種改性納米氧化鋅-聚氨酯復合涂層的制備方法，包括：

(1)向氧化鋅粉體中加入無水乙醇中，超聲分散0.5～1.5h，調節(jié)pH為9～10，加入改性劑和無水乙醇，于30～40℃磁力攪拌1～2h，過濾，洗滌，干燥，得到改性氧化鋅粒子；

(2)將上述改性氧化鋅粒子加入無水乙醇中，球磨1～2h，在得到的氧化鋅懸浮液中加入聚氨酯預聚體和固化劑，混合球磨1～2h，得到改性納米氧化鋅-聚氨酯懸浮液；

(3)將上述改性納米氧化鋅-聚氨酯懸浮液均勻涂抹在圓形載玻片上，用旋涂機旋涂均勻，置于40～80℃的真空烘箱中，干燥1～2h，得到改性納米氧化鋅-聚氨酯復合涂層。

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述改性劑選自鈦酸酯、硬脂酸、油酸中的一種。

優(yōu)選的，步驟(2)中，所述聚氨酯預聚體與所述固化劑的質量之比為2～6:1。