硼酸酯基自修复聚氨酯木材涂料制备与性能

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作   者：

许睿;  王鼎;  窦柳皓;  崔举庆;  何磊;  冯富奇;  刘方方; 

作者机构：

南京林业大学材料科学与工程学院; 

关键词：

力学性能;  硼酸酯键;  聚氨酯涂料;  自修复; 

期刊名称：

林业工程学报

i s s n：

2096-1359

年卷期：

2024 年 03 期

页   码：

54-60

摘   要：

涂层在长期使用过程中容易受到损伤而产生微小裂纹，暴露在空气、水分和盐分等介质中会加速微裂纹的扩散，使得涂料的防护性能和美观性能显著下降，而具备自修复能力的涂层能够延长涂层的使用寿命。首先以二乙醇胺(DEA)和四羟甲基苯硼酸(HPBA)为原料制备一端氨基一端羟基的含氮硼内配位的硼酸酯键化合物(NCBC),并将NCBC与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应制备了两端羟基封端的含硼酸酯键化合物(MN);然后以聚四氢呋喃(PTMEG-1000)和MDI为原料，MN为扩链剂制备了自修复聚氨酯(PU)及其涂料。元素分析、核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱分析证明成功制备了NCBC和MN化合物，NCBC具有较好的耐水性能。试验结果表明：聚氨酯引入MN(n(MDI)∶n(NCBC)=1∶2.0)扩链剂，自修复PU的拉伸强度为6.06 MPa,修复后拉伸强度为5.47 MPa,自修复效率为90.2%。木材表面聚氨酯漆膜的铅笔硬度高达3H,附着力为0级，耐冲击性大于50 cm,柔韧性为2 mm,表面划痕在60℃条件下修复12 h后完全愈合，表明自修复聚氨酯漆膜具备良好的自愈合性能。