氟硅改性聚酯低表面能涂層的制備與應(yīng)用性能.pdf

1、氟硅樹脂具有優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性、耐候性、低表面能、憎水性及防粘抗污性等，但氟硅樹脂機(jī)械性、成膜性能差。聚酯樹脂成膜性好、力學(xué)強(qiáng)度高，對(duì)金屬等各種基材的附著力好，但純聚酯樹脂也存在耐熱性、耐水性、耐候性較差等缺陷。氟硅樹脂和聚酯樹脂的性能成互補(bǔ)關(guān)系，通過氟硅改性聚酯得到的改性樹脂能兼具二者的優(yōu)良性能，可望獲得優(yōu)異的耐熱性、耐候性、抗水性同時(shí)兼具優(yōu)異的附著力、力學(xué)強(qiáng)度等，可以賦予樹脂優(yōu)異的低表面能和抗污性能。
　　本文采用有機(jī)硅烷單體

2、和氟硅烷單體通過水解共縮合反應(yīng)合成出含活性羥基的氟硅樹脂，再與支化結(jié)構(gòu)的含羥基聚酯樹脂通過脫水縮合反應(yīng)，合成出氟硅改性聚酯樹脂，將其噴涂于鋁片等基材上150℃固化3h后得到目標(biāo)樹脂涂層。采用FT-IR、靜態(tài)接觸角、XPS、AFM、TG等測(cè)試手段對(duì)改性樹脂的結(jié)構(gòu)和表面潤濕性、表面形貌和耐熱性進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，所制備的改性樹脂具有優(yōu)異的抗黃變性、不粘性、抗水性、硬度及附著力，隨著氟硅樹脂含量的增加，改性樹脂的耐熱性、疏水疏油性、抗水性、

3、硬度和不粘性顯著增強(qiáng)，表面能降低。當(dāng)氟硅樹脂含量為50％時(shí)，其分解溫度達(dá)到360℃，比純聚酯樹脂提高40℃，能在280℃的高溫下長期使用。
　　為了獲得超疏水氟硅改性聚酯涂層材料，拓展其在防霧/結(jié)霜領(lǐng)域的應(yīng)用。本文采用兩步法對(duì)鋁片表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)處理，先用鹽酸對(duì)鋁片進(jìn)行刻蝕，然后再浸涂納米SiO2粒子，使表面具有微納復(fù)合結(jié)構(gòu)。通過噴涂低表面能氟硅改性聚酯樹脂，固化后可得到具有微納粗糙結(jié)構(gòu)的超疏水表面。采用SEM、AFM對(duì)刻蝕后鋁片的

4、表面形貌及粗糙度進(jìn)行了表征，采用靜態(tài)接觸角和滾動(dòng)角對(duì)涂層的潤濕性進(jìn)行了測(cè)定，研究了所制備的超疏水涂層的抗結(jié)霧/結(jié)霜性能以及機(jī)械穩(wěn)定性。結(jié)果表明，當(dāng)采用3 mol/L的鹽酸20 min刻蝕，再用1wt％納米SiO2乙醇溶液處理后的鋁片涂覆樹脂后能夠達(dá)到超疏水性，水的靜態(tài)接觸角達(dá)到157°，滾動(dòng)角小于1°，涂層具有很好的抗結(jié)霧/結(jié)霜效果，能夠延緩結(jié)霧結(jié)霜時(shí)間，減少結(jié)霜量，由于氟硅改性聚酯與刻蝕后的鋁表面形成強(qiáng)的化學(xué)鍵合作用，得到的超疏水涂層