無(wú)溶劑丙烯酸酯改性聚硅氧烷-納米粒子復(fù)合涂料.pdf

1、以鋼鐵為代表的金屬在各行各業(yè)廣泛的應(yīng)用，但一般金屬材料都有容易被腐蝕的問題，使用有機(jī)涂料是解決金屬腐蝕問題的重要途徑之一。有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的耐高溫性及耐候性，并且很合適做高固體分含量的涂料。但純有機(jī)硅氧烷樹脂對(duì)有機(jī)底漆附著力差，耐溶劑性差，且漆膜較脆，價(jià)格也較貴。使用其它有機(jī)樹脂來(lái)改性有機(jī)硅樹脂，可以改善有機(jī)硅樹脂的附著力、固化性能等,同時(shí)還保持有機(jī)硅樹脂良好的耐熱性、耐候性等，使之更適合于涂料應(yīng)用的需要。本文采用含有烷氧基端基的低分

2、子量甲基苯基有機(jī)硅氧烷樹脂為主體，以不同種類的丙烯酸酯單體和低聚物為改性劑，以硅烷偶聯(lián)劑為固化劑，有機(jī)納米粘土、納米二氧化硅、石墨烯為填料制備了一系列新型的無(wú)溶劑納米復(fù)合涂料。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過用三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（(EO)3-TMPTA）、二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA）多官能團(tuán)丙烯酸酯改

3、性有機(jī)硅氧烷樹脂。測(cè)試了經(jīng)過改性后的樹脂漆膜的基本性能，發(fā)現(xiàn)漆膜的鉛筆硬度都達(dá)到了3H以上，附著力都達(dá)到了1級(jí)以上。漆膜的交聯(lián)固化程度都比較高，但是表干時(shí)間比較長(zhǎng)達(dá)到了5h。漆膜的耐老化性能比較優(yōu)異。漆膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都在室溫左右，硬度和韌性可以很好的平衡。
　?。?）通過加入不同含量的鈦催化劑、硝酸鈣、硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸鋁作為催化劑，使用到丙烯酸酯改性硅氧烷涂料中，對(duì)其表干時(shí)間及性能的影響進(jìn)行研究。在配方中添加輔助催干劑氯化

4、銨和對(duì)甲苯磺酸來(lái)進(jìn)一步縮短涂料的表干時(shí)間，并且測(cè)定了漆膜的性能。在選用的所有催化劑中，Tyzor DC催化清漆潮氣成膜的效果最明顯，可有效的降低清漆的表干時(shí)間。加入對(duì)甲苯磺酸到已經(jīng)添加Tyzor DC的清漆體系中，測(cè)試漆膜的表干時(shí)間，發(fā)現(xiàn)都縮短到5h之內(nèi)。在涂料中添加催化劑，對(duì)漆膜的基本性能沒有特別明顯的影響。在Tyzor DC含量1.3％，對(duì)甲苯磺酸含量1％時(shí)，表干時(shí)間比較短而且綜合性能最優(yōu)異。
　?。?）通過把納米粘土、納米二

5、氧化硅以及石墨烯納米粒子添加到丙烯酸酯改性聚硅氧烷無(wú)溶劑涂料中，研究了這三種納米粒子對(duì)涂料性能的影響。研究表明，當(dāng)加入1％的納米粘土?xí)r漆膜的正沖達(dá)到50 cm,反沖達(dá)到45 cm。X-射線衍射（XRD）測(cè)試表明有機(jī)粘土片層已經(jīng)剝離成厚度為數(shù)納米，長(zhǎng)度為數(shù)百納米的單片狀分散在樹脂基體中。拉伸強(qiáng)度和動(dòng)態(tài)熱機(jī)械掃描（DMA）測(cè)試表明，復(fù)合涂層材料的強(qiáng)度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相對(duì)于純樹脂基體都有一定程度提高。鹽水浸泡實(shí)驗(yàn)表明，1％和3％納米粘土含量復(fù)

6、合涂層的抗腐蝕能力得到提高。當(dāng)加入1％的納米二氧化硅時(shí)漆膜的抗沖擊強(qiáng)度達(dá)到50 cm。掃描電子顯微鏡（SEM）測(cè)試表明，當(dāng)納米二氧化硅的含量為1％~3％時(shí)，納米顆粒能均勻的分散在基體樹脂中。拉伸強(qiáng)度和DMA測(cè)試表明，復(fù)合涂層材料的強(qiáng)度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相對(duì)于基體樹脂都有一定程度提高。耐紫外老化實(shí)驗(yàn)表明，加入納米二氧化硅的漆膜都具有良好的耐紫外老化性能。鹽水浸泡實(shí)驗(yàn)表明，1％和3％納米二氧化硅含量復(fù)合涂層的抗腐蝕能力得到提高。當(dāng)加入3％的石