金属氧化物掺杂对水性UV聚氨酯涂料的性能影响

作者：陈欣妤; 李新玉; 胡家俊; 郭玺; 张彦娟; 张一^*; 孙伟圣^*

来源：林业工程学报, 2023, 8(05): 190-197.

DOI：10.13360/j.issn.2096-1359.202302015

• 水性紫外光固化涂料
• 干燥速率
• 纳米金属氧化物
• 氢氧化物形成
• 涂料改性

水性紫外光(UV)固化涂料因其节能高效、绿色环保的优势，受到广大消费者的青睐。然而，涂料中水的存在增加了涂层干燥固化时间，使其生产效率降低，是制约水性UV涂料规模化应用的关键技术瓶颈。本研究针对水性UV涂料前期干燥时间长的问题，受水下胶黏剂的快速固化机制启发，采用超声物理分散和均质乳化手段掺入纳米金属氧化物(NMO),实现快速吸水，促进树脂固化，制备了一种快干型水性UV涂料。金属氧化物快速吸水能够消耗涂料中的游离水，同时由于反应放热促使体系温度升高，可进一步加快水分挥发，双因素缩短涂料中水分向外迁移的干燥时间，此外，反应产物能够增强漆膜的力学性能。研究结果表明，当纳米金属氧化物添加量为1.2%时，涂层水分干燥效率提升最明显，干燥时间从2 095 s/g降至1 325 s/g,缩短约36.75%。当纳米金属氧化物添加量为0.8%时，改性漆膜力学性能得到改善，漆膜磨耗量降低28.09%,耐磨性明显提高，并且漆膜硬度由H提升至2H。此外，改变纳米金属氧化物配比不会对漆膜附着力造成明显的负面影响。本研究提出的纳米金属氧化物改性水性UV涂料策略操作简单且绿色环保，为快干型水性UV涂料的开发提供了新途径。

• 单位
  浙江农林大学; 化学与材料工程学院