纳米ZnO复合丙烯酸酯涂料的制备.pdfVIP

纳米ZnO 复合丙烯酸酯涂料的制备 及其抗紫外性能的研究 湖南工程学院化学化工学院 许律 肖鑫 刘万民 摘 要：本文采用配位均匀沉淀法自制纳米ZnO ，然后用机械共混法将ZnO 与丙烯 酸酯乳液复合制备出纳米 ZnO 复合丙烯酸酯涂料。通过 TEM、IR 对自制的纳米 ZnO 进行了表征，并用波长范围200-370nm 紫外区薄层扫描对制备的纳米ZnO 复 合丙烯酸酯涂层的抗紫外性能进行了研究。实验结果表明，用纳米ZnO 改性后的 丙烯酸酯涂料有较佳的抗紫外性能，ZnO 在复合涂料中的百分比9.8%时抗紫外性 能最强。 关键词：纳米ZnO ；丙烯酸；复合涂料；抗紫外 一般的丙烯酸酯涂料虽具有优良的耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、 附着力高和保色保光性好等优点，但在实际应用中，由于自身结构的限制，仍存 在一些不足之处，如硬度、抗污染性、耐溶剂性等方面不尽人意，因此丙烯酸酯 涂料要想得到令人满意的性能，一般需要对其进行改性，常用的方法有环氧树脂 改性、有机硅改性、聚氨酯改性、纳米粒子改性等。而纳米材料具有表面效应、 小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，不但可 以使材料获得新的功能，还可以改善和提高传统丙烯酸酯涂料的性能，所以纳米 [1] 材料复合改性丙烯酸酯涂料成为近几年来丙烯酸酯涂料的研究热点 。 [2] 研究表明 ，在丙烯酸酯涂料中添加纳米颜填料后可以使涂料的耐候性得到大 幅度的提高。在众多的纳米颜填材料中，纳米ZnO具有增稠作用，有助于颜料分散 的稳定性，可广泛应用于涂料中。与常规ZnO相比，纳米ZnO具有许多独特的性能， 可用于制备具有抗菌防毒、耐老化及屏蔽紫外线等特殊性能的多功能涂料。尤其 纳米ZnO粒子抗紫外性能好，紫外屏蔽的波段范围大，对长波紫外线(UVA，波长 320～400nm)和中波紫外线(UVB ，波长280～320nm)均有屏蔽作用，且能透过可见 光，有很高的化学稳定性和热稳定性。因此它是目前主要的无机抗紫外剂材料， [3] 可用于制备抗紫外线、耐光老化性能好的涂料及其它的高分子材料 。纳米ZnO 的 有效作用时间长，在传统丙烯酸酯涂料中使用纳米ZnO除了可以增大涂料对紫外线 Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com). Please register to remove this message. 辐射的抵抗力，还能减弱丙烯酸酯涂料对潮湿环境条件的敏感性，提高耐老化性。 同时，ZnO能够散射光线，使丙烯酸酯涂料的遮盖力得到一定程度的改善。本文采 用机械共混法将纳米ZnO与丙烯酸酯乳液复合制备出纳米ZnO复合丙烯酸酯涂料， 通过TEM、FT-IR 和薄层色谱扫描仪等对复合涂层进行表征，并分析复合涂层的 紫外屏蔽功能。 1 实验部分 1.1 实验材料 纳米ZnO，自制；丙烯酸酯乳液 (PD-2) ，由青州宝达化工有限公司提供；润 湿分散剂(511) ，由上海得谦化工有限公司提供；硅烷偶联剂(XH-560) ，由南京新 淮科技有限公司提供；碳酸钙、甲基纤维素、丙二醇、硅酸铝等均为分析纯。 1.2 纳米ZnO 的制备 采用配位均匀沉淀法自制