納米TiO2的表面改性及其對(duì)聚氨酯涂層耐蝕性能的影響.pdf

1、納米TiO2具有較大的比表面積及微細(xì)的尺寸，表現(xiàn)出獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，近年來利用納米TiO2的特性制備功能涂料已成為研究熱點(diǎn)。本文對(duì)納米TiO2進(jìn)行表面改性，研究改性納米TiO2添加量對(duì)聚氨酯清漆及聚氨酯面漆耐蝕性能的影響。并探索通過RAFT聚合對(duì)納米TiO2進(jìn)行改性，期望解決高含量納米TiO2在涂料中的分散問題。
　　1、納米TiO2的表面改性
　　用硅烷偶聯(lián)劑KH-570對(duì)納米TiO2進(jìn)行表面接枝改性，F(xiàn)T-IR和TG

2、測試結(jié)果表明KH-570成功接枝在納米TiO2的表面，接枝率為21.42％。沉降實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)KH-570改性后的納米TiO2比未改性納米TiO2在聚氨酯涂料稀釋劑分散效果更好。
　　通過可逆加成-斷裂轉(zhuǎn)移自由基聚合的方法對(duì)納米 TiO2進(jìn)行改性，合成TiO2-g-PMMA-b-PS，F(xiàn)T-IR，TG，XPS和1H NMR等測試證明本實(shí)驗(yàn)成功合成RAFT試劑，并成功引發(fā)了RAFT聚合，PMMA-b-PS在納米TiO2表面的的接枝率為

3、80.5%。
　　2、金紅石型納米TiO2對(duì)聚氨酯清漆耐蝕性的影響
　　向聚氨酯清漆中添加KH-570改性前后的金紅石型納米TiO2，制備納米TiO2/聚氨酯復(fù)合涂層。
　　粘度測試結(jié)果表明，添加改性納米 TiO2的涂料具有觸變性，有利于涂料的貯存和施工；場發(fā)射電子顯微鏡測試結(jié)果表明，添加量為3%的改性納米 TiO2在聚氨酯涂料中分散最均勻，粒徑為60 nm左右。
　　對(duì)納米TiO2/聚氨酯復(fù)合涂層進(jìn)行56 d的

4、的鹽水（wt%=5）浸泡實(shí)驗(yàn)和2880 h的電化學(xué)阻抗測試。測試結(jié)果表明，添加改性納米TiO2能明顯提高涂層的耐蝕性，添加3%改性納米TiO2的涂層耐蝕性最好。經(jīng)過56 d的鹽水浸泡，該涂層鉛筆硬度比清漆的鉛筆硬度高3個(gè)級(jí)別，保光率比清漆提高了14%，耐沖擊性能是清漆的6倍，附著力從1級(jí)下降到3級(jí)，而清漆的附著力從0級(jí)下降到4級(jí)。在電化學(xué)阻抗測試中，浸泡2 h時(shí)，各涂層電阻均達(dá)到1011Ω.cm2，浸泡至2880 h后，添加改性納米 T

5、iO2的涂層電阻明顯高于清漆和添加未改性納米 TiO2涂層的電阻，其中改性納米TiO2添加量為3%的涂層電阻為2.6×108Ω.cm2，是清漆電阻的160倍，并且清漆的阻抗譜呈現(xiàn)兩個(gè)時(shí)間常數(shù)特征，而改性納米TiO2添加量為3%的涂層阻抗譜仍然呈一個(gè)時(shí)間常數(shù)特征。
　　3、復(fù)合納米TiO2對(duì)聚氨酯面漆耐蝕性的影響
　　向聚氨酯面漆中添加經(jīng)KH-570接枝改性的金紅石和銳鈦礦復(fù)合納米TiO2，制備復(fù)合涂層。
　　場發(fā)射電子

6、顯微鏡測試結(jié)果表明，添加量為4%的納米TiO2在聚氨酯中分散均勻，隨著添加量的增大，分散性越差。
　　對(duì)復(fù)合涂層進(jìn)行鹽水（wt%=5）浸泡實(shí)驗(yàn)和1680 h的電化學(xué)阻抗測試。結(jié)果表明：添加4%復(fù)合改性納米TiO2的涂層耐蝕性相對(duì)最好。浸泡至56 d，其鉛筆硬度比原配方提高了3級(jí)，柔韌性比原配方提高了10 mm，附著力比原配方提高了2級(jí)。在電化學(xué)阻抗測試中，剛開始浸泡時(shí)，涂層電阻相差很小。浸泡至1680 h后，添加量為4%的涂層電阻