[发明专利]一种改性纳米TiO2-环氧-聚氨酯复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种改性纳米TiO₂‑环氧‑聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：利用溶胶凝胶法制备纳米TiO₂；纳米TiO₂的表面处理；改性纳米TiO₂‑环氧‑聚氨酯复合材料的制备。本发明与现有技术相比的优点在于：通过加入油酸对纳米TiO₂进行表面改性，有效减少纳米粒子的团聚现象；将改性后的纳米TiO₂掺入环氧树脂‑聚氨酯乳液中，成功制得了改性纳米TiO₂‑环氧‑聚氨酯复合材料；经IR、TEM、SEM等分析手段对改性纳米TiO₂‑环氧‑聚氨酯复合材料进行了表征，制得的改性纳米TiO₂‑环氧‑聚氨酯复合材料的冲击强度、拉伸强度和附着力等力学性能，以及耐腐蚀、耐盐雾性能均有明显提高。

主权项

1.一种改性纳米TiO2‑环氧‑聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：步骤一：利用溶胶凝胶法制备纳米TiO2a.溶胶：准备250ml反应器，首先加入80～100ml的80％乙醇溶液和30～40ml的钛酸四丁酯，然后加入60～80ml的40％醋酸，并保持溶液在PH为3～4、温度为80℃的条件下，加热40～50min，反应后得到白色凝胶；b.干燥：将a所得的凝胶在180℃的真空条件下，干燥5～6h，得到干凝胶粉末，并继续将凝胶粉末置于烘箱中，保持温度为110℃～120℃，加热40～60min，制得白色纳米TiO2；步骤二：纳米TiO2的表面处理c.改性：准备5～10g步骤一制得的白色纳米TiO2，加入10～20g的油酸，两者充分混合后加入30～40ml丙酮，调节pH值为8～9，并使用频率为40KHZ的超声波将其高速均质分散6～8h；e.烘干：将c处理后制得的纳米TiO2，在110～120℃的温度条件下，烘干3～4h，制得改性纳米TiO2；步骤三：改性纳米TiO2‑环氧‑聚氨酯复合材料的制备f.复合：准备4～6g步骤二制得的改性纳米TiO2和10～15g的环氧树脂(E‑51)，将二者充分混合后，加入20～30mL的丙酮，然后使用频率为40KHZ的超声波将其高速均质分散，并依次逐滴加入10～15mL的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，3～5滴二月桂酸二丁基；g.乳化：将f处理后的溶液保持90～95℃温度4～5h后加入100mL去离子水，乳化50～60min后除去丙酮；h.冷却固化：将g处理后的溶液冷却后，加入固化剂三乙烯四胺2～3g，加热至80～90℃，固化50～60min后得到改性纳米TiO2‑环氧‑聚氨酯复合材料。