納米SiO2-有機(jī)硅原位雜化材料的研究及應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的雜化方法主要是通過硅烷偶聯(lián)劑對無機(jī)納米粒子進(jìn)行表面改性，使經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑表面改性后的納米粒子表面由疏油性變?yōu)橛H油性，從而使無機(jī)納米粒子較容易分散到有機(jī)高分子基體中，并且通過硅烷偶聯(lián)劑中的有機(jī)結(jié)構(gòu)與有機(jī)高分子連段纏繞在一起，從而達(dá)到了無機(jī)納米粒子在有機(jī)相中均勻的分散。但是經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性的納米粒子不是與有機(jī)相主體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這導(dǎo)致了硅烷偶聯(lián)改性的無機(jī)納米粒子仍能從有機(jī)高分子集體中抽離脫落。
　　 本文通過原位生成

2、的方法制備納米SiO2/有機(jī)硅雜化材料，使得納米SiO2以氫鍵的形式在有機(jī)硅樹脂中形成納米SiO2無機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且能使無機(jī)相均勻穩(wěn)定地分散在有機(jī)相中。首先使正硅酸乙酯和有機(jī)硅樹脂充分互溶，通過水解溶膠-凝膠法在有機(jī)硅樹脂中原位生成納米SiO2無機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且由于納米SiO2無機(jī)網(wǎng)絡(luò)的加入，增強(qiáng)了涂料涂膜的韌性、耐磨、耐溫和硬度等性能。本文以正硅酸乙酯、有機(jī)硅樹脂、25％的氨水為主要原料制備了一種新型納米SiO2／有機(jī)硅樹脂原位雜化材料。再用

3、雜化材料與環(huán)氧丙烯酸樹脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂進(jìn)行復(fù)配得到無機(jī)／有機(jī)雜化涂料的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能進(jìn)行檢測。主要研究內(nèi)容包括：
　　 (1)采用正硅酸乙酯水解縮溶膠-凝膠法納米SiO2／有機(jī)硅樹脂原位雜化材料的制備路線，并對其產(chǎn)物進(jìn)行了官能團(tuán)的紅外光譜表征，結(jié)果表明，紅外譜圖上出現(xiàn)明顯在3430cm-1和1645cm-1附近的峰是Si-OH的氫鍵締合作用峰，表明可能是納米SiO2在有機(jī)硅樹脂中以氫鍵的形式存在，間接證明了制備產(chǎn)物

4、為納米SiO2/有機(jī)硅樹脂互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步對反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化，確定實驗水解溫度控制在20℃～30℃之間，以N,N-二甲基甲酰胺液為溶劑，產(chǎn)物性能非常穩(wěn)定，靜止一個月未發(fā)生凝膠或交聯(lián)現(xiàn)象。
　　 (2)有機(jī)硅樹脂與納米二氧化硅以不同比例雜化得到的雜化材料對涂膜耐磨性能、附著力和固化時間的影響，確定有機(jī)硅樹脂與納米二氧化硅的最佳雜化比例為納米二氧化硅在有機(jī)硅樹脂中的百分含量為35％;通過紅外、SEM、TG等檢測手段對雜化材料進(jìn)行