圍繞水性聚氨酯木器涂料（WPU）,以納米碳化硼（B₄C）為改性劑,采用物理共混的方法制備改性水性聚氨酯木器涂料,利用磁力攪拌和超聲處理的方式提高B₄C的分散性,從而改善WPU的硬度、耐磨性和附著力等,通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察不同添加量下納米B₄C在涂層中的分散性。結(jié)果表明:納米B₄C的添加顯著增強(qiáng)了固化后水性聚氨酯涂層的硬度、耐磨性和附著力,但光澤度和涂料黏度有所下降。當(dāng)B₄C添加量為3%時(shí),涂層表面B₄C分散均勻,漆膜表面沒有產(chǎn)生明顯粗糙感,沒有明顯團(tuán)聚現(xiàn)象產(chǎn)生;改性水性聚氨酯的涂層力學(xué)性能達(dá)到最佳,涂層硬度由2H提高至4H;涂層耐磨性與未改性涂層相比明顯提高,磨耗量降低50%,最佳磨耗量為0.042 g;涂層附著力沒有明顯變化,在B₄C各添加量配比下均保持1級;涂層的光澤度隨著B₄C的添加逐漸降低,由18.6%變?yōu)?.3%。碳化硼改性水性聚氨酯涂料的制備原理簡單、實(shí)驗(yàn)過程易操作且綠色無污染,為納米改性... 

【文章來源】：林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020,5(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

B4C改性水性聚氨酯涂料的反應(yīng)過程

B4C添加量對改性WPU黏度的影響見圖2。隨著納米B4C的添加量逐漸增加，1%～3%時(shí)，改性WPU涂料的黏度呈下降趨勢，這可能是因?yàn)锽4C在逐漸添加的過程中，硬度較高且化學(xué)性能穩(wěn)定，涂料的固含量上升導(dǎo)致涂料的黏度下降。3%～5%時(shí)，改性WPU的黏度逐漸平穩(wěn)，可能是因?yàn)殡S著B4C的繼續(xù)添加，其在WPU涂料中產(chǎn)生了團(tuán)聚現(xiàn)象，不能充分分散在WPU涂料中，改性WPU涂料黏度趨于平衡。當(dāng)B4C添加量為3%時(shí)，改性涂料黏度為573 mPa·s。同時(shí)，隨著B4C添加量的增加，改性水性涂料的固含量呈線性增長，水性聚氨酯涂料的固含量由42.1%增加至46.7%，說明添加B4C能增加水性聚氨酯涂料的固含量，改性水性聚氨酯涂料固含量的增加可以減少水性聚氨酯涂料的固化時(shí)間，從而提升其固化的效率。2.2 納米B4C分散性對涂層分散情況的影響

納米B4C在水性涂料中的分散性是無機(jī)納米材料改性中最關(guān)鍵的一步，也是現(xiàn)階段改性的難點(diǎn)之一，本研究將納米B4C在水性聚氨酯涂料中分散后涂飾在樺木板材上，通過SEM電鏡觀察B4C在其涂層表面的分散性。納米B4C在涂層表面的分散情況見圖3。從圖3可以看出，當(dāng)添加量為0%時(shí)，表面光滑無異常;當(dāng)添加量在1%～3%時(shí)，納米B4C在圖層中分散性良好，僅小部分區(qū)域發(fā)生團(tuán)聚;當(dāng)添加量為3%時(shí)，納米B4C與水性聚氨酯形成了鏈狀結(jié)構(gòu)，說明其在水性聚氨酯涂料中均勻分散并形成了穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，此時(shí)涂層的性能達(dá)到最佳;當(dāng)添加量大于3%時(shí)，納米B4C在涂層中團(tuán)聚現(xiàn)象增多，分散性能逐漸下降，這可能是因?yàn)樘砑恿窟^多，增大了納米碳化硼團(tuán)聚的可能，此時(shí)不應(yīng)繼續(xù)添加納米B4C。2.3 納米B4C添加量對涂層光澤度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]改性纖維素納米晶/水性聚氨酯復(fù)合材料的制備[J]. 袁愛寧,陶燦,謝功山,鮑俊杰,許戈文,黃毅萍.  應(yīng)用化工. 2019(06)
[2]有機(jī)醇改性多壁碳納米管/水性聚氨酯復(fù)合材料[J]. 王少輝,侯彩英,馬國章,李莎莎,段華鋒,王賀之,郝曉剛.  熱固性樹脂. 2018(06)
[3]功能化石墨烯和有機(jī)硅雙重改性水性聚氨酯的結(jié)構(gòu)與性能研究[J]. 趙昭,馬興元,張銘芮,劉帥,丁博,韓振斌.  現(xiàn)代化工. 2018(10)
[4]納米晶體與蓄光型發(fā)光材料復(fù)合改性水性聚氨酯木器涂層的物理力學(xué)性能研究[J]. 潘澤華,吳燕,唐沁雯,王晶,黃子軒,詹先旭,楊峰.  家具. 2018(03)
[5]納米金剛石改性水性聚氨酯的制備及性能研究[J]. 葛碩碩,張萍波,蔣平平,唐敏艷,俞曉琴,包燕敏,高學(xué)文.  化工新型材料. 2017(12)
[6]納米SiO2改性水性聚氨酯膠粘劑的制備及性能[J]. 董永兵,周艷明,吉軒,原麗平,王剛,馬國章.  中國膠粘劑. 2017(11)
[7]改性納米氧化鋯與水性聚氨酯復(fù)合涂層的防腐蝕性能[J]. 李曉東,蒯珊,岑豫皖,王文將,張千峰.  材料保護(hù). 2017(09)
[8]納米技術(shù)在耐磨涂料中的應(yīng)用[J]. 肖龍,鄢冬茂,胥維昌.  現(xiàn)代涂料與涂裝. 2017(07)
[9]木家具硝基漆涂飾車間VOC排放治理[J]. 祁憶青,李曉菊,黃瓊濤.  林業(yè)科技開發(fā). 2015(04)
[10]國內(nèi)外水性木器涂料發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 劉國杰.  現(xiàn)代涂料與涂裝. 2014(11)

碩士論文
[1]碳化硼/有機(jī)硅復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 文全東.西南科技大學(xué) 2018
[2]水性環(huán)氧中子屏蔽涂料的研制[D]. 桂霞.天津大學(xué) 2007



本文編號：3146639