[发明专利]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

摘要

本发明公开了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，其中纳米氧化铝分散体的制备方法是首先将纳米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。

主权项

一种用于提高聚氨酯油漆耐磨性能的纳米氧化铝分散体的制备方法，其特征在于：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，于50‑90℃条件下进行纳米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，得到的产物经过10‑30分钟超声处理，最终得到分散稳定的纳米Al2O3分散体，具体包括以下步骤：1）在反应釜内将纳米Al2O3粉体、醋酸丁酯和异氰酸酯混合均匀，通入N2，在50‑90℃下搅拌混合均匀，得到预分散的混合体；2）向步骤1）得到的预分散的混合体中加入催化剂，于50‑90℃搅拌反应1‑3h；3）向步骤2）的反应液中滴加聚二元醇，滴加时间控制在30min以内，于50‑90℃继续搅拌反应1‑3h；4）向步骤3）的反应液中加入终止剂，于50‑90℃继续搅拌0.5‑2h，反应结束后冷却到室温，再超声分散30‑60min，即得纳米Al2O3分散体；所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、4，4′‑二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6‑己二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种；所述异氰酸酯的添加量为所述纳米Al2O3重量的5‑20%；所述催化剂为N,N‑二甲基环己胺、双(2‑二甲氨基乙基)醚、三乙胺、N,N‑二甲基苄胺、三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、N,N′‑二甲基吡啶、N‑甲基吗啉、N,N′‑二乙基哌嗪中的一种或几种；所述催化剂的添加量为所述纳米Al2O3重量的5‑10%；所述聚二元醇选自聚碳酸酯二元醇、聚已内酯二醇、聚四氢呋喃二醇或聚乙二醇中的一种或几种；所述聚二元醇的数均分子量为Mn=1000‑3000；所述聚二元醇的添加量为所述纳米Al2O3重量的100‑300%；所述终止剂为甲醇、乙醇、丁醇中的一种或几种；所述终止剂的添加量为所述异氰酸酯重量的10‑25%。