[01254130]一种用于提高聚氨酯油漆耐磨性能的纳米氧化铝分散体及超耐磨聚氨酯油漆的制备方法

课题来源与背景

本技术来源学校自选项目。用纳米Al2O3填充改性高分子材料后，高分子材料的力学、电学及热性能等均可得到不同程度的提高，但纳米Al2O3与大多数纳米材料一样，在高分子材料中的应用也存在技术瓶颈：（1）纳米材料的团聚性：与高分子材料复合时，一些纳米Al2O3随机聚合在一起，而不是平均分布，其非均匀的聚集会使复合材料造成结构缺陷，直接影响和降低材料的性能;（2）改性纳米材料的技术与效果：国内外相关领域研究工作主要集中在用小分子偶联剂改性纳米Al2O3或者在其表面上直接接枝不同类型的大分子链，一定程度上控制了纳米材料在高分子材料中的聚集，也取得了较好的实验结果，但可惜的是很少进行规模化工业生产。

因此，本发明提出了无排放、一步法制备大分子功能化纳米Al2O3分散体，不仅可以解决纳米Al2O3材料在聚氨酯油漆产品中的沉淀问题，还较大幅度提高油漆的耐磨性能，可以用于木器、汽车、家电、船舶以及其它工业油漆产品。

技术原理及性能指标技术原理及性能为：首先将纳米Al2O3粉体、溶剂醋酸丁酯、异氰酸酯和催化剂加入反应釜中，进行纳米Al2O3的表面接枝反应，随后加入聚二元醇进行反应，最后以终止剂终止反应，超声处理后得到分散稳定的纳米Al2O3分散体。

将纳米Al2O3分散体先与稀释剂混合，再与聚氨酯主漆、固化剂进行混合，搅拌均匀，即可得到超耐磨聚氨酯油漆。

本发明纳米Al2O3分散体放置1年时间，只出现占其总高度约2%的分层，无任何明显沉淀。

本发明纳米Al2O3分散体对聚氨酯油漆具有明显的耐磨效果。

技术的创造性与先进性与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：1、本发明纳米Al2O3分散体，其纳米材料表面接枝的聚氨酯分子链能够将部分纳米颗粒进行连接，形成分散稳定的纳米分散体，放置1年时间，只出现占其总高度约2%的分层，无任何明显沉淀。

2、实验结果证明本发明产品对聚氨酯油漆具有明显的耐磨效果。

相比与未添加纳米分散体的聚氨酯油漆，当加入质量比为1.0%时，采用泰伯（Taber）磨耗仪进行测定，施加1250N负荷/10000转和一定的转速（60r/min），用橡胶砂轮研磨，涂层磨损的平均质量为2mg，而非纳米改性聚氨酯油漆磨损平均质量为15mg。

技术的成熟程度，适用范围和安全性本技术较为成熟，可应用于木器、汽车、家电、船舶以及其它工业油漆产品。安全性高。

应用情况期待技术转让。