聚氨酯,纳米二氧化钛,自洁涂层的制备

第28卷第11期2004年11月

机　械　工　程　材　料

Materials　for　Mechanical　Engineering

Vol.28　No.11

Nov.2004

聚氨酯材料纳米二氧化钛自洁涂层的制备

苏国栋,陈洪龄,汪效祖,徐南平(南京工业大学化学化工学院,江苏南京210009)

摘　要:在聚氨酯材料表面涂敷纳米TiO2复合涂层形成自洁材料,利用白度分析建立了对亚甲

基蓝自洁率的测试方法,并通过红外光谱对自洁效果进行了表征。结果显示,TiO2的粒径、晶型、添加量等有关,而且也与光照时间、;TiO27%,粒径在150～300nm时效果最佳。

关键词:TiO2;聚氨酯;白度;;中图分类号:TQ134:100023738(2004)1120034203

ofTiO2Self2cleaningCoatingonPolyurethane

SUGuo2dong,CHENHong2ling,WANGXiao2zu,XUNan2ping

(NanjingUniversityofTechnology,Nanjing210009,China)

Abstract:Theself2cleaningmaterialwasformedonthesurfaceofpolyurethanecoatedwithTiO2compositecoating.A

testingmethodofself2cleaningratiotomethylenebluewasestablishedbyusingwhitenessanalysisandtheself2cleaningeffectwascharacterizedbyIRspectrum.Theresultsshowthatself2cleaningratioisrelatednotonlytoparticlediameter,crystalstructure,addingamountofTiO2,butalsototheirradiatedtimeandadditives.TheoptimalsolidcontentofTiO2withtheparticalsizebetween150～300nminthecoatingis7%.

Keywords:titaniumdioxide;polyurethane;whiteness;photocatalysis;self2cleaningmaterial

1　引　言

自1972年东京大学的藤屿 昭教授等发现TiO2

在紫外光的照射下,会引起光化学反应、具有分解水的光催化作用以来,许多研究还发现TiO2还能分解有机物,具有抗菌、防污、防臭等作用[1-3]。据文献[4-8]报道,TiO2的自洁功能现已在环境保护、建筑材料等方面得到广泛的研究,如自洁涂料、自洁陶瓷、自洁玻璃等。但在聚氨酯材料的表面制备TiO2涂层,利用TiO2微粒的光催化作用制备自洁材料还尚无报道,作者对此进行了研究。

金红石型二氧化钛粒径为172.8nm(自制)。聚氨酯树脂、聚氨酯基材和表面活性剂NP24为工业品,其余试剂均为分析纯。

将5g不同粒径的TiO2粉体分别加入20ml无水乙醇溶剂中调匀,然后加入0.1g表面活性剂,使TiO2在此溶剂中充分分散,然后加入到20g聚氨酯树脂中充分混合,制得溶胶,均匀涂于聚氨酯基材表面,干燥,待用。2.2　试验方法

先用WSD2Ⅲ型全自动白度计测量试样白度,后用浓度2.04×10-4g/ml亚甲基蓝酒精溶液污染,干燥,再测量其白度,放到KL22040型辐射式光化学反应器内光照30min(垂直高度30cm),再测量其白度。按下式计算自洁率R。

R=×100%

未被污染的白度-污染后的白度用Galen2Ⅲ/CTV彩色电脑生物显微镜观测分散性;用D8ADVACEX射线粉末衍射仪分析晶型;用1000hs/3000hs电位粒径分析仪分析粒径。

分别取粒径为542.7、472.7、279.0、174.6、95.8、20.4nm的TiO25g,分散在相同体积、浓度为2.44×10-4g/ml亚甲基蓝的水溶液中,紫外光直接照射

2　试样制备与试验方法

2.1　试样制备

原料:为七种不同粒径的TiO2:P25粒径2014nm

(德国迪高莎公司),锐钛型二氧化钛粒径分别为95.8、174.6、279.0、472.7、542.7nm(自制);

收稿日期:2003212218;修订日期:2004202225

作者简介:苏国栋(1976-),男,吉林吉林人,硕士研究生。导师:陈洪龄教授

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