1.一种功能性纳米ZnO在制备水性聚氨酯丙烯酸酯复合材料中的用途,其特征在于,包括如下步骤:
S1、室温下,在Zn(NO3)2水溶液中加入氢氧化钠水溶液和表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基苯磺酸钠,搅拌均匀后转移至聚四氟乙烯反应釜中,在60‑120℃下水热反应5‑12 h,自然冷却至室温后分离得到沉淀物,沉淀物用去离子水洗涤去除杂质,再用无水乙醇洗涤使沉淀分散更均匀,然后在40‑100℃下干燥5‑12 h,制得纳米ZnO;所述Zn(NO3)2水溶液的浓度为0.1‑2 mol/L,氢氧化钠水溶液的浓度为0.5‑4 mol/L,Zn(NO3)2水溶液中所含Zn(NO3)2、氢氧化钠水溶液所含氢氧化钠和表面活性剂的质量比为7.4:8:1;
S2、在纳米ZnO中加入KH570硅烷偶联剂和无水乙醇,然后在N2气氛中于50‑100°C温度下充分搅拌,反应2‑8 h后,分离得到沉淀物并去除上面吸附的过量硅烷,真空干燥后得到KH570硅烷偶联剂改性的功能性纳米ZnO;纳米ZnO与KH570硅烷偶联剂、无水乙醇的混合质量比为1:5:50;
S21、将功能性纳米ZnO作为光敏剂添加到水性聚氨酯丙烯酸酯乳液即WPUA乳液中,添加量为0.5‑3.0 wt%,超声搅拌使功能性纳米ZnO均匀分散,得到WPUA复合乳液;
S22、通过成膜方式将WPUA复合乳液转移到聚四氟乙烯板上,在40‑100℃下干燥0.5‑4 h,在功率为5‑60 W、波长为265‑400 nm的紫外光下照射固化,最后在50‑100℃下干燥0.5‑4 h,即制得水性聚氨酯丙烯酸酯复合材料;
或者,将织物基基材在WPUA复合乳液中浸润后取出,在功率为5‑60 W、波长为265‑400 nm的紫外光下照射固化,再在50‑100℃下干燥0.5‑4 h,重复织物基基材在WPUA复合乳液中浸润、干燥的步骤0次以上,即制得层数为1层以上的织物基的水性聚氨酯丙烯酸酯复合材料。
2.根据权利要求1所述功能性纳米ZnO在制备水性聚氨酯丙烯酸酯复合材料中的用途,其特征在于,所述WPUA乳液的制备方法如下:S11、在N2气氛中将分子量1000的聚丁二醇即PTMG‑1000加入到四颈烧瓶中,然后缓慢滴加异佛尔酮二异氰酸酯即IPDI,所述PTMG‑1000与IPDI的摩尔比为3.1:1,在50‑100℃油浴下混合搅拌0.5‑4 h;
S12、在N2气氛中将异佛尔酮二异氰酸酯即IPDI加入到四颈烧瓶中,缓慢滴加2,2‑二羟甲基丁酸即DMBA,所述IPDI与DMBA的摩尔比为1.2:1,在50‑100℃油浴下反应0.5‑4 h;
S13、在N2气氛中将异佛尔酮二异氰酸酯即IPDI加入到四颈烧瓶中,缓慢滴加丙烯酸羟乙酯即HEA,所述IPDI与HEA的摩尔比为1:1,在50‑100℃油浴下混合搅拌0.5‑4 h后,合成反应结束;
S14、将步骤S12的产物滴加到步骤S11中,50‑100℃下搅拌0.5‑4 h;再向其中加入步骤S13的产物,50‑100℃下搅拌0.5‑4 h,冷却至5‑40℃后,加入三乙胺即TEA中和含有羧基的亲水扩链剂,添加量为TEA与DMBA的摩尔比1:1,反应0.5‑4 h后冷却至室温,加入H2O至反应体系的固含量为10‑70 wt%,搅拌乳化得到双键封端的聚氨酯乳液;
S15、取聚氨酯乳液与丙烯酸丁酯即BA、甲基丙烯酸甲酯即MMA混合置于四颈烧瓶中,所述聚氨酯乳液、BA、MMA的混合量摩尔比为3:3:2,在50‑100℃下反应0.5‑4 h,然后滴加过硫酸铵即APS引发反应0.5‑4 h,最后反应再进行1‑5 h,制得水性聚氨酯丙烯酸酯乳液;
其中,步骤S11、S12、S13不分先后顺序。
3.根据权利要求1所述功能性纳米ZnO在制备水性聚氨酯丙烯酸酯复合材料中的用途,其特征在于,步骤S22中所述织物基基材为棉、PET和PP中的一种。