聚氨酯预聚物对沉淀法SiO2表面改性的研究
聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用
技术研讨与交流II畫驚器&扯◎啊蛋虧0◎腮收稿日期：2018-12-17作者简介：李国遵（1988-），男，硕士，主要从事聚氨酯、聚豚的研发工作，发表多篇论文、专利。
E-mail:liguozun@。
聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成、改性与应用李国遵，高之香，李士学，李建武,陈雨，赵苗（三友（天津）高分子技术有限公司，天津300211）摘要:通过查阅国内外相关文献资料，简要阐述了聚氨酯胶粘剂的性能、结构、合成、改性及应用等相关内容，综述了聚氨酯胶粘剂目前国内外的研究现状及研究进展，并对聚氨酯胶粘剂的发展做了展望。
关键词:聚氨酯胶粘剂；合成;改性;应用；研究进展中图分类号:TQ433.4+32文献标识码:A文章编号:1001-5922（2019）05-0177-04随着科学技术的发展，我国胶粘剂工业持续快速发展。
硅树脂、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯和其他各种胶粘剂广泛应用于各个领域円。
聚氨酯（PU）胶粘剂优异的机械性能、良好的耐低温性、耐酸碱性、耐油污性和与基材良好粘合性在众多材料中脱颖而出“。
聚氨酯胶粘剂是分子链中含有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）或（和）异氤酸酯基团（-NCO）的粘合剂。
分子链中大量的氨基甲酸酯、基甲酸酯、缩二和其他基团赋予聚氨酯胶粘剂优异的性能“81o1异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状聚氨酯胶粘剂的合成是基于异氤酸酯独特的化学性质。
异氤酸酯是分子中含有异氤酸酯基团（-NCO）的化合物，该基团具有重叠双键排列的高度不饱和键结构，能与各种含活泼氢的化合物进行反应。
在聚氨酯胶粘剂领域，主要使用含有2个或多个-NCO特征基团的异氤酸酯。
根据产品在光照下是否发生黄变现象将聚氨酯胶粘剂分为通用型异氤酸酯聚氨酯胶粘剂和耐黄变型异氤酸酯聚氨酯胶粘剂。
1.1通用型异氧酸酯聚氨酯胶粘剂的研究现状通用氤酸酯，即芳香幅氤酸酯是目前聚珮工业使用最广泛的异氤酸酯，由于结构中与苯环相连的亚甲基易被氧徳解团Wt料处黄变罷常用的W1W氤酸酯有TDI、MDI和PAPI等。
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》
《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的进步和环境保护意识的提升，环境友好型的水性聚氨酯（WPU）因其出色的物理、化学和机械性能逐渐成为研究热点。
在众多的研究领域中，通过纳米技术的引入，将纳米SiO2与水性聚氨酯复合，形成复合材料，其性能得到显著提升。
本篇论文将针对水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程以及其老化性能进行详细的研究与讨论。
二、材料制备（一）实验材料本实验所使用的主要材料为水性聚氨酯（WPU）、纳米SiO2等。
（二）制备过程制备过程主要分为三个步骤：首先，将水性聚氨酯进行预处理；其次，将预处理后的水性聚氨酯与纳米SiO2进行混合；最后，进行复合材料的固化处理。
（三）制备工艺参数本实验中，我们通过调整纳米SiO2的含量、混合温度、混合时间以及固化温度等参数，以寻找最佳的制备工艺。
三、复合材料的性能研究（一）物理性能通过对复合材料的拉伸强度、断裂伸长率等物理性能的测试，我们发现纳米SiO2的引入显著提高了水性聚氨酯的物理性能。
（二）化学性能通过化学稳定性测试，我们发现复合材料具有较好的耐酸碱、耐溶剂等化学性能。
（三）机械性能利用扫描电子显微镜（SEM）等设备对复合材料的微观结构进行观察，我们发现纳米SiO2在复合材料中形成了均匀的分散，这有助于提高材料的机械性能。
四、老化性能研究（一）热老化性能我们将复合材料进行热老化处理，通过对比处理前后的物理、化学和机械性能，发现复合材料具有较好的热稳定性。
（二）光老化性能通过紫外光照射实验，我们发现复合材料在紫外光照射下表现出良好的抗光老化性能。
（三）综合老化性能评价综合考虑热老化和光老化等因素，我们发现水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料具有出色的老化性能，能够满足多种复杂环境下的使用需求。
五、结论本篇论文详细研究了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及其老化性能。
沉淀法制备二氧化硅综述
沉淀法制备二氧化硅综述沉淀法制备二氧化硅是一种常用的制备方法，其基本原理是通过化学反应在溶液中生成沉淀，再将沉淀物进行分离、洗涤、干燥等步骤，最终得到二氧化硅。
下面将对沉淀法制备二氧化硅进行详细综述。
一、基本原理沉淀法制备二氧化硅的化学反应基于硅酸盐与酸反应，生成硅酸沉淀。
其化学方程式可以表示为：xSio2•yH2O+yH+→Sio2+(x+y)H2O其中，x和y是反应物的系数，表示硅酸盐与酸的比例。
通过控制反应物的浓度、温度和反应时间等参数，可以获得不同粒径和纯度的二氧化硅粉末。
二、制备方法沉淀法制备二氧化硅主要包括以下步骤：1.准备原料：通常使用硅酸钠、无机酸（如盐酸和硫酸）作为原料。
也可以使用含有硅酸盐的天然矿物，如海泡石、坡缕石等。
2.化学反应：将硅酸钠或硅酸盐矿物与无机酸混合，在一定温度下反应一定时间，生成硅酸沉淀。
3.分离：将生成的硅酸沉淀与溶液分离，可以采用过滤、沉降等方法。
4.洗涤：将硅酸沉淀洗涤干净，去除其中的杂质。
5.干燥：将洗涤干净的硅酸沉淀进行干燥处理，得到二氧化硅粉末。
6.煅烧：在一定温度下对二氧化硅粉末进行煅烧处理，去除其中的水分和有机物等杂质，得到高纯度的二氧化硅。
三、影响因素沉淀法制备二氧化硅的过程中，影响产品质量的因素主要包括原料质量、反应条件、洗涤和干燥等步骤的操作条件。
具体如下：1.原料质量：原料中杂质的含量会影响最终产品的纯度和质量。
因此，应选择纯度较高的原料进行制备。
2.反应条件：反应温度、反应时间和溶液浓度等因素都会影响硅酸的生成和结晶过程，从而影响最终产品的粒度和纯度。
3.洗涤和干燥：洗涤和干燥过程中的操作条件也会影响产品的纯度和质量。
如洗涤次数、干燥温度和时间等因素都会影响产品的质量。
四、应用领域沉淀法制备的二氧化硅粉末可以应用于许多领域，如陶瓷、玻璃纤维、涂料等领域作为高性能填料，也可以用于制造光学器件、电子材料等领域。
同时，通过控制制备过程中的参数，可以得到不同粒径和纯度的二氧化硅粉末，满足不同领域的需求。
有机硅改性聚氨酯的 合成及其防腐性能研究
２ 结果与讨论
２．１ 合成条件控制 一般来说， 随着反应温度的升高， 异氰酸酯与各 ［２～３］ 类活性氢化合物的反应速率加快 。 但并不是反应 温度越高越好，温度太高时异氰酸酯基团会与脲键 反应， 产生交联， 使聚氨酯粘性大大增加， 不适合后 续涂敷。 温度继续升高， 所生成的氨基甲酸酯、 脲基 甲酸酯或缩二脲很不稳定， 可能会分解， 使液态的聚 氨酯溶液凝固形成弹性体聚氨酯。本研究通过实验 发现，将聚氨酯和将反应温度定在７０～８０℃比较合 适。 合成需在无水的环境下进行， 因此大多数反应物 需要进行蒸馏提纯和干燥。在合成过程中也要用 Ｎ２ 保护反应体系，否则会出现絮状物。
１ 实验部分
１．１ 原料 聚乙二醇（分子量：２０００， ＰＥＧ２０００） ， 氯二甲基硅 烷，甲苯， 三乙胺， 氯铂酸， 均为分析纯；２，４－甲苯二 异氰酸酯， 商品化试剂；二氯甲基硅烷， 丁酮， 烯丙胺， 均为化学纯；二月桂酸二丁基锡，锡含量 １７％～１９％。
（１）
（２） 中 国 涂 料
2 0 0 6年 第 2 1卷 第 11 期
３ 结 论
Ｓｉ — Ｏ — Ｓｉ 的特征吸收峰。１ ２ ６ １ ． ６ ６ ｃ ｍ －１ 和 ８ ０ ０ ． ５ １ ｃ ｍ － １ 均为 Ｓ ｉ — Ｃ Ｈ ３ 的特征吸收峰。 １ ０２１．２８ ｃｍ－１ 和 ８６４．１９ ｃｍ－１ 为 Ｓｉ — ＯＨ 的两个特 征吸收峰。１ ４１３．０４ ｃｍ－１ 是饱和 Ｃ — Ｈ 键的弯曲振 动吸收峰，２ ９６３．７０ ｃｍ－１ 是— ＣＨ ３ 的特征吸收峰。 作为羟基硅油的特征官能团— ＯＨ，其特征吸收峰在 红外图谱上并不明显，这是由于 －ＯＨ 的伸缩振动谱 带只在非极性溶剂的稀溶液中才能观察到。 本实验所 选用的溶剂是极性的甲苯溶液，所以—ＯＨ 的特征峰 不能明显被观察到。 与羟基硅油的红外图谱相比， 氨 －１ 基硅油的红外图谱在３ ５００ ｃｍ 有明显的宽吸收带， 代表了氨基硅油中的特征官能团—ＮＨ２。 红外图谱表 明， 本实验条件下的由含氨基的氯硅烷封端羟基硅油 制备氨基硅油是成功的。
水性聚氨酯及其改性方法
随着各国环保法规的确立和环保意识的增强，传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物（VOC）的排放越来越受到限制。
因此，开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和光固化涂料已成为开发的主要方向。
水性聚氨酯（PU）涂料具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。
但是，由于单一PU乳液存在自增稠性差，固含量低，乳胶膜的耐水性差，光泽性较差，机械强度不及丙烯酸树脂，且成本较高等缺陷，其应用受到一定的限制。
而聚丙烯酸酯（PA）乳液具有较好的耐水性、物理机械性能和耐候性能，故PU和PA在性能上具有互补性。
所以将聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液复合制备水性聚氨酯一聚丙烯酸酯（PUA）复合乳液，兼有聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液的优良特性，成本较低，具有较好的应用前景。
利用有机硅和有机氟对水性聚氨酯进行改性，将各自优点融合起来，突出了环保和高效的特点，获得了更优的特性，因而得到人们的广泛关注与快速发展。
有机硅材料具有耐高低温、耐老化、耐臭氧、电绝缘耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能，因而是聚氨酯改性产品的理想材料。
另外，由于氟原子半径小，电负性强、碳氟键键能高，因此赋予了氟涂料极好的利紫外线和核辐射性、柔韧性，优良耐磨性，低表面能，高抗张强度，高电阻率和高耐候性，含氟的聚氨酯树脂涂料就是一种可常温固化的具优异性能的涂料品种。
1.2 水性聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯（Ployurethnae，简称PU）。
通常所说的聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯与二元或多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互反应而得的，其大分子主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成的依据聚氨酯材料的本身结构，可以分为体形与线形，一般由于所用原料官能团数目的不同，可以合成体形或线形结构的高分子，如当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时，即可得到线形结构得高聚物，若其中之一种或两种，部分或全部具有三个及三个以上官能团时则得到体形结构的聚合物，由于聚合物的结构不同，性能也不一样，利用这些性质，聚氨酯类聚合物可以用在橡胶、塑料、纤维、涂料、猫合剂、皮革、染整纺织等方面[1]。
朗盛推出浇注型聚氨酯弹性体用预聚体Vibrathane 7085
图２㊀改性二氧化硅在聚氨酯弹性体中的分散情况（２）铝酸酯偶联剂比有机硅偶联剂对二氧化硅表面的改性效果好，铝酸酯偶联剂改性后，二氧化硅仍为粉末状，在复合材料中分散均匀，材料的力学性能㊁绝缘性能和动态性能均较好㊂参㊀考㊀文㊀献［１］㊀黎艳飞，庞坤玮，区志敏．对苯二异氰酸酯型聚氨酯弹性体的合成及性能研究［Ｊ］．聚氨酯工业，２００７，２２（２）：２１－２４．［２］㊀郭珊珊，林晓甜，刘锦春．低聚物二醇软段对聚氨酯弹性体性能的影响［Ｊ］．聚氨酯工业，２０１５，３０（６）：３５－３７．［３］㊀林晓甜，刘锦春．有机微球对聚氨酯弹性体性能的影响［Ｊ］．塑料工业，２０１７，４５（１）：３６－３９．［４］㊀艾青松，何吉宇．不同无机填料对交联聚氨酯弹性体性能的影响［Ｃ］．武汉：全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（下册），２０１２．［５］㊀姜福贵．液体触变剂ＢＹＫ⁃４１０在涂料中的应用［Ｊ］．中国涂料，２０００（４）：３３－３４．［６］㊀林金辉，李金涛，叶巧明，等．铝酸酯ＤＬ⁃４１１与硅烷ＫＨ⁃５７０偶联剂复合改性粉石英研究［Ｊ］．非金属矿，２００６，２９（３）：２５－２８．收稿日期㊀２０１８－０１－１５㊀㊀修回日期㊀２０１８－０３－２４ＥｆｆｅｃｔｏｆＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＡｉｄｓｏｎｔｈｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭＤＩ⁃ＢａｓｅｄＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＥｌａｓｔｏｍｅｒｓＬＩＵＸｉａｏｗｅｎ，ＱＩＮＸｉａｎｙｕ，ＳＵＮＸｉｕｌｉ，ＬＩＮＸｉａｏｔｉａｎ，ＬＩＵＪｉｎｃｈｕｎ（ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｕｂｂｅｒ⁃Ｐｌａｓｔｉｃ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６６０４２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｒｇａｎｉｃｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ／ｓｉｌｉｃａ／ＭＤＩｔｙｐｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｅｌａｓｔｏｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｏｎｅ⁃ｓｔｅｐｐｒｏｃｅｓｓ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃａｇｅｎｔＢＹＫ⁃４１０ｄｏｓａｇｅａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔＳｉＯ２ｍｏｄｉｆｉｎｇａｇｅｎｔｓｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｗｈｅｎｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｔｈｅｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃａｇｅｎｔｗａｓ０ ５％，ｔｈｅｍｅｃｈａｎ⁃ｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｗｅｒｅｂｅｔｔｅｒ，ｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｓｕｒｆａｃｅｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｗｏｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｓｈｅｅｔｗａｓｓｍａｌｌｅｒ，ｂｕｔｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｓｉｎａｆｔｅｒｍｉｘｉｎｇｗａｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔ，ｔｈｅｖｏｌｕｍｅｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｗａｓｌａｒｇｅｒ．ＴｈｅｎａｎｏｓｉｌｉｃａｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙａｌｕｍｉｎａｔｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｄｉｓｐｅｒｓｅｄｉｎＰＵｍｏｒｅｅｖｅｎｌｙ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｒｅ⁃ｓｉｓｔｉｖｉｔｙ，ｄｙｎａｍｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗｅｒｅｂｅｔｔｅｒ，ｗｈｉｌｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｗａｓｐｏｏｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｅｌａｓｔｏｍｅｒ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌ；ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃａｇｅｎｔ；ｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔ；ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｄｙｎａｍｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ作者简介㊀刘晓文㊀女，１９９３年出生，硕士研究生，主要从事聚氨酯弹性体的合成与应用研究㊂朗盛推出浇注型聚氨酯弹性体用预聚体Ｖｉｂｒａｔｈａｎｅ７０８５㊀㊀朗盛公司开发了一种用于热浇注聚氨酯弹性体（ＣＰＵ）的聚酯⁃ＭＤＩ型预聚物Ｖｉｂｒａｔｈａｎｅ７０８５，可用１，４⁃丁二醇固化，浇注体系适用期可在１ ５ ４ ５ｍｉｎ之间调整㊂得到的ＣＰＵ在邵Ａ硬度８３至８７范围具有低压缩形变（压变）和高撕裂强度的特点㊂据称，不同加工条件下该预聚物制备的ＣＰＵ压变在１３％ ４２％范围，撕裂强度在２７ ２ ８５ ９ｋＮ／ｍ范围，与同硬度普通ＣＰＵ相比，压变降低约１ ７倍，撕裂强度增加达３倍，并且弯曲疲劳强度较高㊂通过优化可以得到压缩变形为１５％，但动态性能极佳的弹性体㊂这种材料特别适用于动态高应力部件，如叉车的车轮和轧辊等㊂㊃０３㊃聚氨酯工业㊀㊀㊀㊀㊀第３３卷。
有机硅改性聚氨酯
有机硅树脂具有低温柔顺性好、表面张 力低 、 生物相容性好等优点，也存在力学强 度低 、附着力较差等缺点。
聚氨酯 (PU ) 材料具有耐磨、抗撕裂抗 曲挠性 好的特点；带有活性端基(-O H-N H 2) 的聚二甲基硅氧烷(PDMS)与端异氰酸酯基的 化合物或预聚体通过加成聚合和扩链反应， 可制成有机硅改性聚氨酯。在共聚物中，作 为软段的聚硅氧烷链段在使用温度区处于粘 弹态，而硬段如氨基甲酸酯基、脲基处于玻 璃态或结晶态，软段的存使材料具有良好的 弹性，硬段部分作为物理交联点使材料强度 增加。 。
2.性能与应用
2.1 有机硅改性聚氨酯的性能 有机硅改性聚氨酯材料除力学性能优于聚硅 氧烷材料以外，有机硅改性聚氨酯还保持了 聚硅氧烷的特性 .实验研究发现共聚物成膜后， 分子结构中有机硅链段更倾向于表面富集取 向，而聚氨酯链段朝向内层；这使得共聚物 膜的附着力、硬度固化速度等力学性能得到 改善，同时有机硅低的表面能得到保持。
1.2.2 半凝胶法
将MDI中搅拌下加入预处理的聚酯二醇与双 端碳烃基硅油，一定温度下制得预聚物 ， 将预聚物与交联剂混合，室温下浆料呈凝 胶状态后，合模、加热、加压、固化.
1.2.3 直接法
有机硅低聚物与异氰酸酯、扩链剂等溶度 系数相差较大，难以达到均相混合。因此， 一般在加成聚合过程 中使用极性和非极性 混合溶剂，常用的混合溶剂有：二氧六环 ／四氢呋晡(IN)X／THF)、N，N 一二甲基 甲酰胺／Z _甲亚砜(T)M F／I)M so)等。
有机硅改性聚氨酯
120311126 李芳芳
有机硅树脂
有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有 机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基 二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷 或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机 溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解， 得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、 线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有 相当多的羟基。水解物经水洗除去酸，中性 的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在
纳米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制备与表征
纳米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制备与表征陈永军;卿宁;赵燕;侯发秋;何金文【摘要】采用沉淀和萃取相结合,硅烷偶联剂A-174包裹改性的方法,制备了改性的纳米二氧化硅含量为15％的聚氧化丙烯二醇分散液,并以其直接作为原料,与聚丙二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IP DI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、三羟甲基丙烷(TMP)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)等其他原料,制备了一系列纳米SiO2粒子改性WPU样品.讨论了改性纳米SiO2加入量对乳液和涂膜性能的影响.研究表明:纳米SiO2聚醚二元醇分散液与预聚物发生了反应,纳米Si02均匀分散在预聚物中,乳化后,纳米SiO2粒子在水性聚氨酯中分散性变好,纳米SiO2用量为预聚物质量的2.0％时,得到了稳定的纳米二氧化硅水性聚氨酯分散液,复合涂膜的断裂伸长率为300％,拉伸强度为13 MPa,耐水性、硬度、热稳定性得到较大的提高.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)001【总页数】6页(P40-45)【关键词】纳米二氧化硅;水性聚氨酯;沉淀和萃取法【作者】陈永军;卿宁;赵燕;侯发秋;何金文【作者单位】五邑大学化学与环境工程学院,广东江门529020;五邑大学化学与环境工程学院,广东江门529020;五邑大学化学与环境工程学院,广东江门529020;五邑大学化学与环境工程学院,广东江门529020;五邑大学化学与环境工程学院,广东江门529020【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4+3水性聚氨酯（WPU）用水作为分散介质或溶剂，与其他水性树脂相比，其在室温下成膜性能好，附着牢固，涂层耐寒、耐热、耐磨、富有弹性，在塑料和玻璃表面有着显著的粘合能力，得到了广泛的应用，正成为现代涂料发展的主流方向［1］。
近年来，聚氨酯纳米SiO2复合材料引起了人们的高度重视，这是由于纳米SiO2颗粒尺寸小，分子状态呈三维网状结构，而且表面羟基含量较高，能与异氰酸酯以及聚氨酯中的基团发生键合作用，使聚氨酯的性能得到改善［2－7］。
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（ ． 南理 工 大 学材料 科 学与 工程 学 院 １华
广 州 ５０４ ） １６０
（． 国 Ｂ Ｓ ２德 Ａ Ｆ聚氨 酯（ 国） 限公 司 广 州 ５ １５ ） 中 有 １４８
摘
要 ：以端 Ｎ Ｏ基 聚 氨 酯预聚 物 （ Ｕ ） 改性 剂 对 沉淀 法二氧 化 硅 （ ｉ ， 进行 了有机 湿 法 改 Ｃ ＰＢ 为 ＳＯ ）
Ｎ ｎ—Ｓ０型 纳 米 粒 度 及 Ｚｔ 位 分 析 仪 ， 国 ａｏＺ ９ ｅａ电 英 Ｍａ ｅ 公 司 ； Ｑ １ 超 声 波 清 洗 器 ， 山市 超 声 ｌｍ ｖ Ｋ ２ ８型 昆
仪器 有 限公 司 。
１ ３ 实验 方 法 ． １３ １ Ｐ Ｂ 改性 ＳＯ２ ． ． Ｕ ｉ
用， 本研 究 尝试将 其用 作 沉淀 法 ＳＯ 的改性 剂 。 ｉ：
轮胎 的滚 动 阻力 ， 同时不 损失 其抗 湿滑 性 。但是 ， 沉
１ 实验部 分
１ １ 实验原 料 ．
沉淀法 Ｓ Ｙ 一 ０ ） 工业级 ， 固赛嘉 联 ｉ （ Ｈ１ Ｂ ， Ｏ ８ 德
（ 平 ） 限公 司 ； 苯 ， 析 纯 ， 州化 学 试 剂 厂 ； 南 有 甲 分 广 端 Ｎ Ｏ基 聚氨 酯 预 聚 体 Ｐ Ｂ（ Ｃ 的 质量 分 数 为 Ｃ Ｕ ＮＯ ５ ３ ％ ）工 业 级 ， 国 Ｂ Ｓ ．７ ， 德 Ａ Ｆ聚氨 酯 （ 国） 限 公 中 有
性， 同时用硅烷 偶联 剂 Ｓ６ ｉ９改性 ＳＯ 进行 了对 比 实验 。采 用傅 里 叶 变换 红 外 光谱 （ 一 ｉ： 丌 Ｉ Ｒ）、 扫描
电子显 微镜 （Ｅ 、 重分析 （ Ｇ 、 光粒度 分 析 等方 法对 改性前后 ＳＯ 粒 子 的结构 、 面形貌 Ｓ Ｍ） 热 Ｔ Ａ） 激 ｉ 表 及性能进行 了表征 。结果表 明，Ｕ Ｐ Ｂ与沉淀法 Ｓ ｉ 表面的羟基发生 了反应， Ｏ 成功 实现 了对 Ｓ 的 ｉ Ｏ
能化 表 面 。 。为 了进 一 步 扩 大 聚 氨 酯 预 聚 物 的应 。
Ｖ ｃ ｒ ３ 型 傅 里 计 变 换 红 外 光 谱 仪 ， 国 ｅｔ ｏ３ 德
Ｂｕｅ 公 司 ；Ｇ２９ ３型 热 重 分 析 仪 ， 国 Ｎ ｔ ｃ ｒｋｒ Ｔ ０ Ｆ 德 ｅｚ ｈ ｓ
公 司 ； －７ ０ Ｓ３ ０ Ｎ型 扫 描 电子 显微 镜 ， 日本 日立 公 司 ；
聚氨 酯预 聚体 广 泛 地 应 用 于 聚 氨 酯 胶 粘 剂 、 涂 料、 弹性 体 、 沫 和纤 维 等诸 多 领 域 ¨ 。但 是 ， 聚 泡 Ｊ 将 氨 酯 预聚体 作 为改 性剂 对无 机粒 子进 行 表面 改性 的 研究 报 道较 少 。 沉 淀 法 ＳＯ ｉ：是 橡 胶 制 品 的重 要 补 强 填 充 剂 。 它能 提高 橡 胶 的物理 性能 、 少橡 胶滞 后 、 减 降低橡 胶
提 ２ ， ８ 【 件下 真空 干燥 ６ｈ得 最终 试样 。 ４ｈ 在 Ｏ ｃ 条 ＝ １ ３ ２ Ｓ６ ． ． １９改性 ＳＯ ｉ
淀法 ＳＯ ｉ：内部具 有 聚硅 氧结 构 ， 外表 面存 在 活性 硅
羟基 及 吸附 水 Ｊ 呈 亲 水 性 ， 有 机 相 中难 以 湿 润 ， 在
司 ； （ 三 乙氧基 硅 基 丙基 ） 双一 ． 四硫 化 物 （ 即硅 烷偶
联 剂 Ｓ６ ） 工 业级 ， ｉ９ ， 广州 有色 金属 研究 院 。
表 面改性 ， 改性 后 的 ＳＯ 粒 ；ｉ 表 面改性 ＳＯ ；
中图分 类号 ： Ｑ ３ ３ ８ Ｔ ２ ． 文 献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ ５—１０ （ ０ ２ ０ ０ ２ —０ １０ ９ ２ ２ １ ） ３— ０ １ ４
浓度对 Ｓ ｉ 改性效果的影响 ， 以 Ｓ ９为改性剂做 Ｏ 并 ｉ ６
了对 照实 验 。
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聚氨酯工业
第２ ７卷
２０ｍ ５ Ｌ三 口烧 瓶 中 ， 别 加 入 ＳＯ 分 ｉ 的 甲苯 分 散 液 和 Ｐ Ｂ的 甲苯溶 液 ， ８ Ｕ 于 Ｏ℃搅 拌反 应 ２ｈ 。把 所得 产 物离 心 ， 干燥 ， 后用 甲苯 经索 氏抽提 装置 回流抽 然
１ ２ 仪 器 和设备 ．
和分散 ； 沉 淀法 ＳＯ 且 ｉ 表 面存 在 羟 基
，表 面 能
较大 ， 聚集 体倾 向于凝 聚 ， 响 其应 用性 能 。因此 有 影 必 要对 沉 淀法 ＳＯ 进行 表 面 改性 ， 高 其 与有 机 相 ｉ 提 的相 容 性 和 结 合 力 。 在 工 业 生 产 中 硅 烷 偶 联 剂 Ｓ６ 用 于改性 ＳＯ ， ｉ９ ｉ，取得 了较好 的效 果 ， 它 们存 但 在 的共 同 问题是 难 以控 制 副 反应 的发 生 ， 修 饰 表 且 面 的性 质对 反应 条 件 十 分 敏感 ， 以得 到 均 一 的功 难
２１ ０ ２年第 ２ ７卷 第 ３期
２ ２． １ ２ ． ０１ Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ３
聚 氨 酯 工 业
Ｐ ＹＵＲＥ ＨＡＮＥ Ｉ ＵＳ ＲＹ ＯＬ Ｔ ＮＤ Ｔ
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聚 氨 酯 预 聚 物 对 沉 淀 法 ＳＯ 表 面 改 性 的 研 究 ｉ２
李 灵 琦 叶伟 华 童 真 刘新 星
本研 究利 用 端 Ｎ Ｏ基 聚 氨 酯 预 聚 物 （ Ｕ 对 Ｃ Ｐ Ｂ）
将 ０ ５ ｇ的沉淀 法 ＳＯ 加 入 ２ ０ ｍ ． ｉ ５ Ｌ的单 口圆 底 烧瓶 中 ， 加入 ５ ０ｍＬ甲苯 ， 力 搅 拌 ３ ｎ 再超 磁 ０ｍｉ，
沉淀法 Ｓ 面进 行改性 ， 明 了 Ｐ Ｂ确 实能成 ｉ 表 Ｏ 证 Ｕ
功地 对沉 淀 法 ＳＯ ｉ 进 行 改 性 ， 察 了 Ｐ Ｂ 用 量 和 考 Ｕ
声分散 １ ｎ 取 一 个 干 净 的烧 杯 ， 入 ３ Ｌ甲 ５ｍｉ； 加 ０ｍ 苯 ， 加入 计量 的 Ｐ Ｂ， 拌均 匀 。 再 Ｕ 搅 在 备 有 球形 冷 凝 管 、 械搅 拌 装 置和 温 度计 的 机