1.一种SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于:首先合成水性聚氨酯,随后通过水解四乙氧基硅烷TEOS制备纳米硅溶胶,最后将纳米硅溶胶引入水性聚氨酯中原位生成交联结构,固化得到SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层。
2.根据权利要求1所述SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于步骤如下:(1)超支化水性聚氨酯乳液的合成:
a、将催化剂和二异氰酸酯加入三口烧瓶中,升温至45-50℃,滴加聚酯二元醇,反应3-
4h,当NCO达到理论值时结束,得到初聚体;
b、控制初聚体温度在65-80℃,加入扩链剂反应2-3h,当NCO达到理论值后降温到60-65℃;加入活性封端剂和阻聚剂保温反应2-3h,NCO达到理论值,反应停止,得到NCO半封端聚酯型预聚物;称取微量扩链剂和催化剂,将温度升至65℃,将NCO半封端聚酯型预聚物滴入混合物中,保温反应2-3h,当-NCO红外吸收峰完全消失时终止反应;
c、将反应温度降至35-40℃,加入中和剂,1000-1200r/min高速剪切30-45min,再加入去离子水,1200-1500r/min剪切乳化60-90min,即得超支化水性聚氨酯乳液;
(2)硅溶胶的制备:将去离子水倒入锥形瓶,开始搅拌;将正硅酸乙酯TEOS和乙醇混合均匀,将混合液匀速加入不断搅拌的锥形瓶中,滴加完毕后封上保鲜膜,并将反应体系保持在环境温度下持续搅拌10-12h,即得到硅溶胶;
(3)SiO2亲水改性水性聚氨酯防雾涂层的制备:称取步骤(2)制备的硅溶胶于装有磁力搅拌棒的锥形瓶中,连续搅拌;称取步骤(1)制备的超支化水性聚氨酯乳液以2-3s/滴的速度滴加到锥形瓶中,在室温环境下搅拌1-1.5h,得到硅溶胶改性的树脂;加入光引发剂,将制备好的复合乳液旋涂到备用基材上,室温避光放置10-20min,然后将样片进行光固化,制得硅溶胶改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层。
3.根据权利要求2所述SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于步骤(1)中:将1-2滴的催化剂和0.025-0.03mol的二异氰酸酯加入三口烧瓶中,升温后滴加0.0125-0.015mol的聚酯二元醇,反应得到初聚体;加入0.006-0.007mol扩链剂继续反应;加入0.006-0.007mol活性封端剂和1-2滴阻聚剂保温反应;将所得NCO半封端聚酯型预聚物加入到0.003mol扩链剂和0.0001mol催化剂的混合溶液中,65℃保温反应2-3h;加入
0.006-0.008mol中和剂,剪切后加入50-60g去离子水乳化,得到超支化水性聚氨酯乳液。
4.根据权利要求2所述SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于步骤(1)中:所述扩链剂为二羟甲基丙酸DMPA、二羟甲基丁酸DMBA及三羟甲基丙烷TMP中的一种或几种;
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡;
所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯TDI、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI及异佛尔酮二异氰酸酯IPDI中的至少一种;
所述活性封端剂为丙烯酸羟乙酯HEA、甲基丙烯酸羟乙酯HEMA及季戊四醇三丙烯酸酯PETA中的至少一种;
所述阻聚剂为对苯二酚和/或对甲氧基苯酚;
所述中和剂为三乙胺。
5.根据权利要求2所述SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于:步骤(2)中用烧杯称取50-55mL去离子水,然后滴加氢氧化铵调节pH为9-14;将配好的去离子水倒入锥形瓶,调节数显搅拌棒转速为900-1000r/min,开始搅拌;量取12-15mL正硅酸乙酯TEOS和30-35mL乙醇混合均匀,使用恒压滴液漏斗将混合液2-3s/滴的速度匀速加入不断搅拌的锥形瓶中,滴加完毕后,封上保鲜膜,并将反应体系保持在环境温度下1000-
1200r/min持续搅拌10-12h。
6.根据权利要求2所述SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述光引发剂为1173和/或184。
7.根据权利要求2所述SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于:步骤(3)中称取3-5g硅溶胶于装有磁力搅拌棒的锥形瓶中,在数显搅拌机上以850-
900r/min的转速连续搅拌;称取9-12g超支化水性聚氨酯乳液,调节其pH至7-9,以2-3s/滴的速度滴加到锥形瓶中,在室温环境下搅拌1-1.5h,得到硅溶胶改性的树脂;之后加入.0.3-0.5g光引发剂,将制备好的复合乳液旋涂到备用基材上,室温避光放置10-20min,然后将样片进行光固化,制得硅溶胶改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层。
8.根据权利要求7所述SiO2亲水改性UV固化水性聚氨酯防雾涂层的制备方法,其特征在于:所述光固化在1200w手提式光固化机中进行光固化。