[发明专利]一种纳米SiO2

说明书

本发明涉及涂料技术领域，一种纳米SiO₂改性四重氢键型自修复聚氨酯涂料，由以下重量份组成：脲基嘧啶酮改性聚氨酯80‑95份、脲基嘧啶酮改性纳米SiO₂1‑2份、聚硅氧烷消泡剂0.5‑0.8份、氟碳改性聚合物流平剂0.3‑0.5份、BYK‑163分散剂2‑4份，所述脲基嘧啶酮改性聚氨酯是由咪唑氨酯嘧啶酮衍生物与丝胺醇反应，再与甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇反应制得，所述脲基嘧啶酮改性纳米SiO₂是通过氨基改性纳米SiO₂与咪唑氨酯嘧啶酮衍生物反应制得。本发明的有益效果：聚氨酯涂料中的SiO₂具有远高于有机基体的力学性能，脲基嘧啶酮官能团发生四重氢键自组装，形成牢固的氢键，得到高强度的自修复聚氨酯涂料。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体为一种纳米SiO₂改性四重氢键型自修复聚氨酯涂料及制法。

背景技术

涂料是一种材料，可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层。涂料作为一种复合材料，由于不同的涂料具有各自优异的性能与特点而被广泛的应用于各个领域，但是涂料使用过程中会产生损伤，影响外观以及性能，所以涂料的自身强度需要增强。

纳米SiO₂能够对强度相对较低的聚氨酯涂料起到增强作用，但几乎所有的无机填料都存在一个相容性与分散性较差的问题，可以通过对无机纳米 SiO₂进行有机改性，促进无机纳米SiO₂在涂料中的分散，从而增强涂料的强度。

中国专利公开号为CN103483271A的专利提供了氢键自组装超分子光聚合单体的制备及其方法，首先此方法步骤简单易合成且后处理也不繁琐。合成的该超分子光聚合单体配合活性稀释剂的应用，克服了传统涂料随着分子链的增长其粘度急剧增大、加入大量的稀释剂，增加了体系的毒性、影响了涂料成膜的性能等缺点，但是该涂料的强度不够高。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米SiO₂改性四重氢键型自修复聚氨酯涂料及制法，解决了传统涂料强度不够高的问题。

(二)技术方案

本发明提供一种纳米SiO₂改性四重氢键型自修复聚氨酯涂料，由以下重量份组成：脲基嘧啶酮改性聚氨酯80-95份、脲基嘧啶酮改性纳米SiO₂1-2份、聚硅氧烷消泡剂0.5-0.8份、氟碳改性聚合物流平剂0.3-0.5份、BYK-163分散剂2-4份，所述脲基嘧啶酮改性聚氨酯是由咪唑氨酯嘧啶酮衍生物与丝胺醇反应，再与甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇反应制得，所述脲基嘧啶酮改性纳米 SiO₂是通过氨基改性纳米SiO₂与咪唑氨酯嘧啶酮衍生物反应制得。

所述高强度的自修复聚氨酯涂料的制备方法包括以下步骤：

(1)将2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与N,N’-羰基二咪唑进行反应，得到咪唑氨酯嘧啶酮衍生物，分子式为C₉H₉N₅O₂；

(2)将纳米SiO₂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入至乙醇溶剂中，超声反应，得到氨基改性纳米SiO₂；

(3)将氨基改性纳米SiO₂与咪唑氨酯嘧啶酮衍生物加入至四氢呋喃溶剂中，于氮气氛围下，加热搅拌进行酰胺化反应，自然冷却、抽滤、丙酮洗涤、真空干燥，得到脲基嘧啶酮改性纳米SiO₂；