[发明专利]一种四针状氧化锌晶须改性聚氨酯树脂涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种四针状氧化锌晶须改性聚氨酯树脂涂料及其制备方法，涉及涂料技术领域，改性聚氨酯树脂涂料由以下重量份数的原料制备而成：聚醚多元醇20‑30份、二羟甲基丙酸3‑6份、异佛尔酮二异氰酸酯40‑60份、甲苯‑2,4‑二异氰酸酯10‑15份、二丁基二月桂酸锡0.1‑1份、二甲基氨基乙醇1‑3份、氢化改性蓖麻油2‑5份、聚丙烯酸酯预包覆四针状氧化锌晶须10‑20份、三羟甲基丙烷1‑3份、醋酸丁酯5‑10份、乙醇10‑30份、防沉剂1‑5份、纳米填料20‑25份、水120‑150份；本发明四针状氧化锌晶须改性聚氨酯树脂涂料的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、热稳定性等性能优异，而且制备方法简单，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种四针状氧化锌晶须改性聚氨酯树脂涂料及其制备方法。

背景技术

四针状氧化锌晶须(Tetra-needle like ZnO whiskers，简称T-ZnOw)于20世纪40年代被发现，最早由日本松下产业于1989年研制成功。四针状氧化锌晶须外观呈白色疏松状粉体，微观为三维四针状立体结构，即晶须有一核心，从核心径向方向伸展出四根针状晶体，每根针状体均为单晶体微纤维，任两根针状体的夹角为109°。晶须的中心体直径0.7-1.4μm，针状体根部直径0.5-14μm，针状体长度为3-200μm，电子衍射图像显示晶须具有位错小、晶格缺陷少的单晶性；原子吸收光谱显示晶须杂质含量少，氧化锌含量为99.95％，因此T-ZnOw近似于单晶。它是迄今所有晶须中唯一具有空间立体结构的晶须，因其独特的立体四针状三维结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时赋予材料多种独特的功能特性。它具有普通氧化锌所无法比拟的优良性能。如耐磨、增强、减振、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌等性能，可广泛用于国防、电子、化工、轻工、交通等国民经济领域，被称为21世纪的重要新材料，目前虽然也有将四针状氧化锌晶须添加到塑料或复合材料中用于提升强度的报道，但是将四针状氧化锌晶须用于聚氨酯树脂涂料中的相关报道仍是鲜见。

中国专利CN106349910A公开了一种高性能水性双组分烤漆，由以下重量份数的组分组成：水性聚氨酯分散体40-70份，聚氨酯固化剂1-10份，氨基树脂5-30份，pH调节剂0.1-0.5份，纯丙树脂乳液1-10份，水性多功能助剂0.1-0.5份，水性分散剂0.1-0.5份，水性润湿剂0.1-0.5份，钛白粉10-30份，成膜助剂1-7份，水性消泡剂0.1-0.5份，四针状氧化锌晶须粉3-10份，流平剂0.5-1.5份，水性增稠剂0.5-1.5份，催干剂1-5份，阻燃剂1-5份，蜡乳液1-10份和水10-40份，该发明的优点是：所得的产品具有无毒无味，节能环保，降低能源消耗的特点。

上述专利中直接将四针状氧化锌晶须粉添加到水性聚氨酯分散体中，但是由于四针状氧化锌晶须为三维四针状立体结构，具有极高的表面能，而水性聚氨酯分散体为低表面能，加入后两者相容性较差，有可能会导致漆膜的开裂。

发明内容

为解决目前技术中的缺陷，本发明提供了一种四针状氧化锌晶须改性聚氨酯树脂涂料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种四针状氧化锌晶须改性聚氨酯树脂涂料，由以下重量份数的原料制备而成：聚醚多元醇20-30份、二羟甲基丙酸3-6份、异佛尔酮二异氰酸酯40-60份、甲苯-2,4-二异氰酸酯10-15份、二丁基二月桂酸锡0.1-1份、二甲基氨基乙醇1-3份、氢化改性蓖麻油2-5份、聚丙烯酸酯预包覆四针状氧化锌晶须10-20份、三羟甲基丙烷1-3份、醋酸丁酯5-10份、乙醇10-30份、防沉剂1-5份、纳米填料20-25份、水120-150份。