基于纳米CaCO3/SiO2的水性聚氨酯涂布型防滑纸的制备与性能研究

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在商品运输过程中,多层堆码包装件之间由于摩擦性能较低常发生产品“滑脱”现象。长期以来,产品集装防滑主要依赖缠绕膜、捆扎带实施,对形状规则的包装箱件有较好的固定作用,但存在操作速率低、无法循环使用等问题。近年来,防滑纸由于具有防滑、高效、环保的优点在集合包装中发挥显著优势,为此研制功能性防滑纸具有重要工程应用价值。本课题以纳米CaCO3和纳米SiO2为防滑粒料,水性聚氨酯为防滑树脂,甘油为增塑剂,采用溶融共混法制备防滑涂料及涂布型防滑纸。主要研究内容及结论如下:(1)以硬脂酸钠和硅烷偶联剂(KH570)作为改性剂,分别对纳米CaCO3和SiO2粒子进行改性处理,测定分析改性后纳米粒子的接枝率和亲油度,并通过光学显微镜对防滑涂膜的表面形貌进行观察。结果表明,改性后的纳米粒子的接枝率和亲油度均得到提高,且在水性聚氨酯中的分散性较好。(2)分别以改性后纳米CaCO3、纳米SiO2为防滑粒料,以水性聚氨酯为防滑树脂,以甘油为增塑剂,制备单组份涂布型防滑纸,并对其防滑性和耐磨性进行比较。结果表明,纳米CaCO3防滑纸在最佳工艺条件下摩擦系数为0.835,而纳米SiO2防滑纸在最佳工艺条件下摩擦系数为0.640。同时,在相同压强下纳米SiO2防滑纸的耐磨性优于纳米CaCO3防滑纸。(3)将纳米SiO2和纳米CaCO3进行复配制备复合型防滑纸。结果表明,当纳米SiO2和CaCO3的质量比为1:7时,所制备复合型防滑纸不仅具有较好的防滑性和耐磨性,而且生产成本较低。(4)对以上三种防滑纸进行结构表征与性能分析。结果表明,防滑涂料在纸张表面形成一层结构紧密的防滑涂膜,且所制备防滑纸的阻湿性能、机械性能、涂层附着力、耐磨性能均较好。
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