高耐磨性納米SiO-,2--聚丙烯酸酯復合涂層的制備及改性研究.pdf

1、由丙烯酸酯類單體通過共聚反應合成的丙烯酸酯涂料具有良好的保光性、保色性、快干性、耐熱性、耐腐蝕性，在電子產品的外涂飾包裝市場占有很大的市場份額，此外在輕工、儀器儀表、建筑、塑料、造紙等行業(yè)均有廣泛的應用。但是，丙烯酸酯涂料在實際應用中，由于自身結構的限制，仍存在一些不足之處，如硬度、耐磨性等方面不盡如人意。納米SiO2粒子具有硬度高、耐摩擦、耐腐蝕、耐酸性等許多優(yōu)異的性能。將納米SiO2與丙烯酸酯樹脂制成納米復合涂料，可提高涂層性能，擴

2、大應用范圍。 納米粒子的粒徑小，比表面積大，表面能和表面活性高，很容易聚集，從而影響了由其所制得的材料的質量和性能。本文首先研究了硅烷偶聯劑對納米SiO2親油性的改性效果，結果表明經改性的納米粒子均有較好的分散性和穩(wěn)定性，在偶聯劑含量為KH550為9％，KH560為11％，KH570為11％時，改性效果最佳。 以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯單體為原料，采用機械共混法和原位生成法制備納米SiO2/丙烯酸酯復合材料，研究了

3、復合材料在不同偶聯劑改性復合體系、納米粒子含量、工藝條件下的摩擦磨損性能，探討了納米粒子對復合材料摩擦磨損性能的影響。 研究表明： (1)未改性的納米粒子對材料的摩擦磨損性能有“副作用”，改性后納米粒子的加入明顯改善了丙烯酸酯樹脂的磨損摩擦性能，有效的降低了材料的磨損率，改善了基體材料的嚴重粘著現象。 (2)復合材料的摩擦磨損性能隨納米粒子含量的增加先增強后減弱，在含量為3wt％時，達到最佳。 (3)在復

4、合材料的制備方法中發(fā)現，原位生成法要比機械共混的效果要好。最后探討了復合體系的摩擦磨損機理，提出在添加納米粒子后，材料的摩擦機理由以粘著磨損為主轉變?yōu)橐阅チＤp為主。 對納米SiO2(經偶聯劑KH570改性)/聚丙烯酸酯復合體系，進一步制成涂層，詳細研究了納米粒子的加入量和加入方式對涂層硬度、附著力、耐醇性、熱穩(wěn)定性能以及耐磨性的影響。結果表明，在加入納米粒子后，納米復合涂料的附著力沒有受到影響，在硬度，耐醇性、熱穩(wěn)定性及耐磨性

5、上均有提高，且相對于共混法，原位法制備的性能較好。 另外通過分子設計，制備了含有環(huán)氧官能團的丙烯酸酯樹脂組分，以偶聯劑KH550為固化劑，利用環(huán)氧基團與氨基常溫下發(fā)生反應的原理，制得了雙組分丙烯酸酯涂料。研究了此種雙組分涂料性能上隨環(huán)氧基團含量增加的影響。結果表明：雙組分涂料漆膜表干和實干比較慢，附著力也隨著環(huán)氧基團含量的上升而降低。但漆膜的硬度、耐磨性和耐醇性則較好，并隨著交聯程度的提高而逐漸增強。得出單體丙烯酸縮水甘油酯(含