紫外光固化碳纳米管改性水性聚氨酯涂膜

吕君亮，易运红

（广东药学院中山校区实验中心，广东 中山 528458）

紫外光固化碳纳米管改性水性聚氨酯涂膜

吕君亮1，易运红2,*

（广东药学院中山校区实验中心，广东 中山 528458）

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG400)、2,2–双羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸–2–羟乙酯(HEMA)为主要原料，合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体，以三乙醇胺中和后，原位引入经浓硝酸处理过的碳纳米管(CNTs)，制备了光固化水性聚氨酯碳纳米管复合乳液(WPU/CNTs)，加入光引发剂后交联固化得到聚氨酯复合膜。研究了复合涂膜的电学和力学性能，通过扫描电镜(SEM)对复合膜微观结构进行了分析。结果表明，碳纳米管均匀分散在聚氨酯膜中，当 CNTs质量分数为0.6%时，复合涂膜的拉伸强度为15.54 MPa，断裂伸长率为31.27%，附着力0 ～ 1级，悬臂梁冲击强度10.37 kJ/m2。涂膜具有半导体性质，可用作抗静电材料。

水性聚氨酯；碳纳米管；改性；紫外光固化；抗静电涂层

1 前言

近年来，紫外光固化水性聚氨酯乳液(WPU)因具有综合性能好、高效、环保等优点而受到国内外研究人员的广泛关注[1]。但是，光交联聚氨酯乳胶膜的力学性能还不能与传统交联聚氨酯膜相媲美，从而限制了其在涂层材料领域的广泛应用。碳纳米管(CNTs)于1991年被日本学者Iijima发现，是一种新兴的纳米材料[2]，以碳原子形成的石墨片层卷成无缝、中空的管体，是一种两端基本上都封口的管形纳米材料，径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，长径比可达1 000、具有极好的韧性，很高的弹性模量，极高的弯曲强度，良好的耐酸碱性和耐高温性，以及优异的电学性能。……