[发明专利]一种纳米SiO2

摘要

本发明公开了一种纳米SiO2/有机硅改性聚氨酯乳液，以质量分计，由12‑18份纳米SiO2溶胶、23‑36份D4/D4Vi乳液、14‑22份可聚合有机硅单体(如式1所示)、186‑232份水性聚氨酯预聚体乳液、0.8‑1.3份引发剂、14‑22份乳化剂、328‑412份水经聚合制成。有机硅的表面能低，在成膜过程中倾向与向涂膜表面富集，从而可以很好的提高水性聚氨酯涂膜表面的耐水性、疏水性，改善力学性能。乙烯基硅氧烷水解形成溶胶，其表面富集、聚合，改善了纳米粒子的分散性及其与聚合物的相容性。乳液涂膜低表面能的有机硅聚合物与在表面形成微观粗糙结构的纳米SiO2粒子协同作用，增强涂膜表面的疏水性。

主权项

1.一种纳米SiO₂/有机硅改性聚氨酯乳液，以质量分计，由12‑18份纳米SiO₂溶胶、23‑36份D₄/D₄^Vi乳液、14‑22份可聚合有机硅单体(如式1所示)、186‑232份水性聚氨酯预聚体乳液、0.8‑1.3份引发剂、14‑22份乳化剂、328‑412份水经聚合制成；所述的水性聚氨酯预聚体乳液由以下步骤制得：将已除水的100份聚己二酸丁二醇酯(分子量2000)加入带有温控、搅拌、冷凝装置的反应釜中，升温至80℃，加入43.5份甲苯‑2,4‑二异氰酸酯，反应1h后；加入6.7份2,2‑二羟甲基丙酸、5滴二丁基二月桂酸锡、40份丙酮，于85℃反应2h；调整温度，60℃下，加入5.3份N,N－二(2－羟乙基)‑2‑氨基丙烯、4.4份N,N－二(2－羟乙基)‑3‑甲基硅烷，保温反应3h；反应结束后，将反应物转移至乳化器中，加入5.05份三乙胺，中和反应15min，加水600份，高速搅拌15min，减压脱除丙酮，即得含烯基的水性聚氨酯预聚体乳液；所述的纳米SiO₂溶胶，由乙烯基硅烷偶联剂、水经催化制成，方法如下：将20份乙烯基三甲氧基硅烷、6份十二烷基苯磺酸钠、9份AEO‑9、3份PEG‑400加入到400份水中，搅拌、分散，再于搅拌下加入12份氨水，持续搅拌反应4h，形成含C＝C键的纳米SiO₂溶胶；所述的D₄/D₄^Vi乳液，由D₄(八甲基环四硅氧烷)、D₄^Vi(四甲基四乙烯基环四硅氧烷)、乳化剂、催化剂、水反应而成，具体步骤为：将80份D₄、10份D₄^Vi、4份十二烷基苯磺酸钠、3份OP‑10、4份十二烷基苯磺酸加入到反应器中，搅拌乳化1h，再水浴升温至83‑85℃，保温持续反应5h，降温、过滤，得D₄/D₄^Vi乳液。