br>[0030] (2)水相：將5份十二烷基磺酸鈉與0. 02份過硫酸鉀在100份去離子水中溶解， 于冰水浴中混合攪拌30min，構(gòu)成水相；
[0031] (3)微乳液聚合：將上述步驟⑴所得油相50份與步驟⑵所得水相50份混合， 無氧條件下，升溫至60°C，超聲分散，以450轉(zhuǎn)/min的速度機(jī)械攪拌，進(jìn)行微乳液聚合6h。 然后將體系降到室溫，得到納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液。超聲分散功率 調(diào)節(jié)為1500W，頻率調(diào)節(jié)為I. 5K HZ。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] (1)油相：將脫水后的異佛爾酮二異氰酸酯10份、聚醚多元醇210(官能度為2,分 子量為1000)22份、疏水型納米氧化鋅（平均粒徑為IOnm)0. 02份、丙烯酸羥乙酯6份、甲 基丙烯酸甲酯10. 5份、正十六烷2. 5份、二月桂酸二丁基錫0. 05份在冰水浴中混合，均勻 攪拌30min，構(gòu)成油相；
[0034] (2)水相：將10份雙十二烷基苯基醚二磺酸鈉與0. 1份過氧化苯甲酰在100份去 離子水中溶解，于冰水浴中混合攪拌30min，構(gòu)成水相；
[0035] (3)微乳液聚合：將上述步驟（1)所得油相40份與步驟（2)所得水相60份混合， 無氧條件下，升溫至80°C，超聲分散，以500轉(zhuǎn)/min的速度機(jī)械攪拌，進(jìn)行微乳液聚合4h。 體系降到室溫后，得到納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液。超聲分散功率調(diào)節(jié) 為1500W，頻率調(diào)節(jié)為2K HZ。
[0036] 實(shí)施例3
[0037] (1)油相：將脫水后的二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯10份、聚醚多元醇220(官能度為 2,分子量為2000) 25份、疏水型納米二氧化硅（平均粒徑為15nm) 0. 25份、甲基丙烯酸羥乙 酯3. 5份、丙烯酸乙酯27份、正十六烷0.65份、二月桂酸二丁基錫0.02份在冰水浴中混合， 均勾攪拌30min，構(gòu)成油相；
[0038] (2)水相：將5份硬脂酸鈉或雙（2-乙基己酯）琥珀磺酸鈉與0· 02份偶氮二異丁 咪唑啉鹽酸鹽在100份去離子水中溶解，于冰水浴中混合攪拌30min，構(gòu)成水相；
[0039] (3)微乳液聚合：將上述步驟⑴所得油相30份與步驟⑵所得水相70份混合， 無氧條件下，升溫至7〇°C，超聲分散，以600轉(zhuǎn)/min的速度機(jī)械攪拌，進(jìn)行微乳液聚合6h。 體系降到室溫后，得到納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液。超聲分散功率調(diào)節(jié) 為1500W，頻率調(diào)節(jié)為200K HZ。
[0040] 將上述實(shí)施例1、2、3得到的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液涂覆 于基材上，室溫固化成膜，固化后得到納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液涂層。 對(duì)納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液及其涂層進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1。
[0041] 表 1
[0042]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法，其特征在于按如下 步驟進(jìn)行： (1) 油相：將脫水后的多元醇、多異氰酸酯單體、疏水型納米粒子、含羥基的丙烯酸酯、 丙烯酸酯單體、共穩(wěn)定劑、催化劑在冰水浴中混合，均勻攪拌10-60min，構(gòu)成油相； 所加入多異氰酸酯單體與多元醇的摩爾量之比為1. 1?3. 5,疏水型納米粒子的質(zhì)量 為多異氰酸酯單體質(zhì)量的〇. 01?5% ;所述含羥基的丙烯酸酯與所述多異氰酸酯單體的摩 爾量之比為〇. 1?〇. 9 ;所述丙烯酸酯單體與所述含羥基的丙烯酸酯摩爾量之比為1. 5? 20;所述共穩(wěn)定劑的質(zhì)量為多元醇、多異氰酸酯單體、疏水型納米粒子、含羥基的丙烯酸酯 及丙烯酸酯單體質(zhì)量總和的2?15% ;所述催化劑的質(zhì)量為多元醇、多異氰酸酯單體及含 羥基的丙烯酸酯質(zhì)量總和的〇. 01?2% ; (2) 水相：將表面活性劑與引發(fā)劑在去離子水中溶解，于冰水浴中混合攪拌5?60min， 構(gòu)成水相； 所述表面活性劑的質(zhì)量為去離子水質(zhì)量的〇. 5?10% ;所述引發(fā)劑的用量為步驟（1) 中所用含羥基的丙烯酸酯及丙烯酸酯單體質(zhì)量總和的〇. 01?2% ; (3) 微乳液聚合：將上述步驟（1)所得油相與步驟（2)所得水相按照質(zhì)量比0. 25? 2. 5 :1混合，無氧條件下，升溫至60?100°C，超聲分散后，以200-1000轉(zhuǎn)/min的速度機(jī)械 攪拌，進(jìn)行微乳液聚合2?8h，然后降到室溫，得到納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂 微乳液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（1)所述多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氫呋喃二醇、 聚乙二醇與聚丙二醇中的一種或多種復(fù)配，所述多元醇的分子量為1000?3000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（1)所述多異氰酸酯單體為二苯甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、 異佛爾酮二異氰酸酯與二環(huán)已基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種復(fù)配。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（1)所述疏水型納米粒子為疏水型納米二氧化硅、疏水型納米二氧化鈦、 疏水型納米氧化鋅、疏水型納米鐵粉、疏水型納米鋅粉、疏水型納米鋁粉、疏水型納米金粉 的一種或多種復(fù)配，所選粒徑范圍在5nm?50nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（1)所述含羥基的丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥甲酯、甲基丙烯酸 羥乙酯或丙烯酸羥丙酯的一種或多種復(fù)配； 所述丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、三 羥甲基丙烷二丙烯酸酯、三羥甲基三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基三丙烯酸酯、丙氧基化甘 油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甲 基丙烯酸三氟乙酯與甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或多種復(fù)配。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（1)所述共穩(wěn)定劑為正十六烷、聚乙烯吡咯烷酮、向日葵油、聚合油中的 一種或多種復(fù)配。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（1)所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、順丁烯二酸二丁基錫、 二醋酸二丁基錫中的一種或多種復(fù)配。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（2)所述表面活性劑選自十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、雙十二烷 基苯基醚二磺酸鈉、檸檬酸鈉、硬脂酸鈉或雙（2-乙基己酯）琥珀磺酸鈉。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法， 其特征在于：步驟（2)所述引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、 偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽或偶氮二異丙基咪唑啉。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備 方法，其特征在于：步驟（3)所述超聲分散選用超聲分散儀，超聲分散功率調(diào)節(jié)在30? 2000W，頻率調(diào)節(jié)范圍在1. 5X103?106HZ。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液的制備方法，包括以下的主要制備步驟：將脫水后的多元醇、多異氰酸酯單體、疏水型納米粒子、含羥基的丙烯酸酯、丙烯酸酯單體、共穩(wěn)定劑和催化劑混合攪拌，構(gòu)成油相；將表面活性劑與引發(fā)劑在去離子水中溶解，混合攪拌，構(gòu)成水相；將油相和水相按照一定比例混合，超聲分散，進(jìn)行微乳液聚合即得。本發(fā)明利用微乳液聚合的方法，將聚氨酯和丙烯酸樹脂共聚合，并引入納米粒子，得到納米粒子改性聚氨酯丙烯酸酯共聚樹脂微乳液，乳液固含量高且粒徑小，貯存穩(wěn)定，可形成致密的膜層材料，涂層光澤度高，可用于高檔的涂層防護(hù)、耐腐蝕涂層、紅外隱身涂層、吸波材料、復(fù)雜表面涂飾等領(lǐng)域。
【IPC分類】C08G18-48, C09D151-08, C08F283-00, C08K3-22, C09D7-12, C08G18-67, C08K3-36, C08F2-24, C08K3-08
【公開號(hào)】CN104530321
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510052049
【發(fā)明人】丁運(yùn)生, 丁瑜秋, 方華高, 王海利, 楊善中
【申請(qǐng)人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日