水性丙烯酸樹脂光催化超疏水涂層的制備及其性能研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識的增強，人們對涂料的性能要求越來越高。近年來，一種與水接觸角大于150°、滾動角小于10°的超疏水表面受到了人們極大的關注，其優(yōu)異的憎水性使其在自清潔、流體減阻、油水分離等領域中有著極其重要的應用前景。納米TiO2具有優(yōu)異的光催化性能，能將空氣中的有機氣體分解成二氧化鈦和水，并具有抗菌等功能。本文通過將納米TiO2與SiO2粒子的復合構造粗糙表面結構，然后再與高耐候低表面能的水性丙烯酸樹脂進行復合，大面積的制備出具有光催

2、化超疏水性的涂料。并對涂料的合成工藝及各項性能進行深入分析:
　　 (1)采用Sol-gel法制備環(huán)氧基改性的納米二氧化鈦(TiO2)粒子，利用硅烷偶聯(lián)劑WD-56對2μ mSiO2進行表面接枝改性，然后通過改性粒子表面特殊官能團間的反應制備復合微球。結果表明:采用St(o)ber法制備出的納米TiO2粒子粒徑約為17nm，粒徑分布集中，經500℃煅燒2h之后，由無定型態(tài)轉變?yōu)殇J鈦型;經化學表面接枝改性之后，納米粒子及復合微球在

3、PMMA中的分散穩(wěn)定性增強。
　　 (2)采用乳液聚合的方式合成有機硅改性丙烯酸乳液，將其作為成膜基體，然后將其與多尺度的復合微球進行共混，制備出有機無機復合涂層。考查了有機硅改性丙烯酸乳液聚合工藝因素的影響及共混涂膜性能的分析，結果表明:在軟硬單體的質量比為1.1∶1，復合乳化劑OP-10∶SDS的質量比為1∶2，乳化劑使用量為單體總質量的4％，有機硅改性劑A-151用量為單體總質量的8％時，乳液聚合工藝最佳，涂膜的穩(wěn)定性和疏

4、水性能最好，乳膠粒的平均粒徑約為49nm;有機硅的接枝提高了丙烯酸樹脂的耐熱穩(wěn)定性;共混涂膜具有良好的光催化疏水性能，與水接觸角達到151.2°，10min之內能夠降解90.25％的甲基橙溶液。
　　 (3)利用自制的有機硅氟改性丙烯酸乳液作為成膜基體，將其與TiO2/SiO2復合微球共混，制備有機無機復合涂層。結果表明:涂膜的靜態(tài)水接觸角大于157.5°，滾動角僅為4.5°;涂膜的鉛氏硬度為HB，附著力為三級;不僅有良好的耐酸