Synthesis and Properties of UV Curable Waterborne Polyurethane Acrylate Nanocomposite Films Based on the Surface Modification of γ-Al₂O₃

Wen Ran; Shaohui Lin; Garry L. Rempel; Qinmin Pan

doi:10.7317/pk.2017.41.3.385

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자료유형: 학술저널

저자정보: Wen Ran (Soochow University) Shaohui Lin (Soochow University) Garry L. Rempel (University of Waterloo) Qinmin Pan (Soochow University)

저널정보: 한국고분자학회 폴리머 폴리머 제41권 제3호

발행연도: 2017.5

수록면: 385 - 393 (9page)

DOI: 10.7317/pk.2017.41.3.385

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Waterborne polyurethane acrylate/surface-modified γ-Al₂O₃ (WPUA/SAl₂O₃) nanocomposite films were prepared via a UV-initiated free radical photopolymerization system composed of nanocomposite emulsion, reactive diluents and a photoinitiator. To improve the compatibility of inorganic and organic phases, γ-Al₂O₃ nanoparticles were surface-modified by γ-methacryloxypropyl trimethoxysilane and combined with a WPUA matrix. The WPUA oligomer was initially prepared by step-growth polymerization, and the content of hydrophilic chain extender, dimethylolpropionic acid (DMPA) was varied to investigate its effect on the properties of the oligomer emulsion. Performance of nanocomposite films with various loadings of SAl₂O₃ was evaluated by TGA and DSC, water uptake/swelling degree, surface wettability, tensile strength and elongation at break, etc. The results revealed that thermostability of the nanocomposite film was reinforced compared with the WPUA matrix. Swelling capacity and mechanical strength were also improved due to the increase of crosslinking density. Moreover, the optimum content of DMPA for oligomer synthesis was 5%.

#waterborne polyurethane acrylate #nanocomposite films #surface-modified γ-Al₂O₃ #dimethylolpropionic acid

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