【纳米技术】透明的韧性--用活性聚氨酯纳米粒子制备高性能胶黏剂

摘要：为制备聚氨酯纳米分散体在液态时具有高固体分和低黏度特性和在固态时具有高韧性、透明的聚合物提供了新的平台技术。通过选择广泛使用的常用基体，如丙烯酸酯、多元醇和异氰酸酯，制备出具有弹性更高、抗冲击和耐划伤的胶黏剂、清漆、涂料和浇注树脂。

联系方式：
Prof. Klaus-Uwe Koc Westfälische Hochschule Recklinghausen
电话：+49 2361 915456
邮箱：klaus-uwe.koch@w-hs.de

许多材料的韧性可以通过引入较柔软的弹性分散粒子加以提高。本文介绍了一种制备带官能团的弹性纳米粒子的方法，在最终固化阶段，将纳米粒子引入到聚合物链上，且不会降低透明度。为展示该技术，制备了具有不同性能的胶黏剂。

强度、柔韧性及抗冲击性能是一种材料最感兴趣、最具挑战的特性。这些特性参数对产品的应用范围影响很大。高强度材料通常在受到冲击后变脆。

胶黏剂技术中另一常见问题是需要将具有不同强度和伸长率的材料粘合在一起。通过在脆性基体中加入高韧性材料的游离相就可以解决该问题，最终形成具有高抗冲击强度的物质。

这些材料之所以可以承受高冲击能是因为施加的能量可以在分散在脆性相中的弹性粒子中得以消散。分散相的粒子直径通常为500-6000 nm。

由于光散射，这些固态分散体或多或少呈乳白色，即便基体非常透明也是如此。该方法的另一缺点在于分散相必须在聚合反应开始之前溶于单体，否则在固态时不能均匀分布[2]。为解决这些问题[3 ～ 5]，下面提供了一些新的方法：

在活性稀释剂中合成的软相材料

弹性( 相) 在脆相( 基体) 中的超细分散体可通过在前驱单体中直接合成来实现，前驱物单体在后面作为聚合物基体。和基体形成本身相比，弹性相的形成必须遵循一种与基体不同的聚合物形成机制。

图1 分散体的合成原理及其在应用中的反应

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