溶膠-凝膠法制備光固化復(fù)合涂料的研究.pdf

1、本文選用環(huán)氧丙烯酸脂(EA)和聚氨酯丙烯酸酯(PUA)為基體樹脂，以溶膠-凝膠法制備紫外光固化納米二氧化硅復(fù)合涂料，通過添加硅烷偶聯(lián)劑、改變基體樹脂結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)Sol-Gel工藝對紫外光固化納米復(fù)合涂料進(jìn)行改性，以期得到性能優(yōu)良的有機(jī)-無機(jī)雜化納米復(fù)合涂料。 合成了一系列具有不同齊聚物結(jié)構(gòu)的EA/SiO2和PUA/SiO2雜化涂料，并對涂膜性能進(jìn)行了表征；同時(shí)考察了Sol-Gel工藝中催化劑、體系pH值、偶聯(lián)劑用量及光固化工藝的變

2、化對涂料應(yīng)用性能的影響。 通過透射電鏡(TEM)觀察發(fā)現(xiàn)，納米復(fù)合涂料中二氧化硅顆粒均勻分散、粒徑均在100nm以下，且硅烷偶聯(lián)劑的用量對納米二氧化硅的分散性、粒徑大小及分布產(chǎn)生一定的影響。 研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑的用量在0.3-0.5時(shí)，能明顯提高納米復(fù)合涂料涂膜的耐磨性、硬度、抗沖擊性等機(jī)械性能。尤其是涂膜的耐磨性能，PUA/SiO2體系中當(dāng)TMSPM/TEOS(M)為0.4(硅烷偶聯(lián)劑占涂料總重的6％)時(shí)涂膜磨耗最

3、小，比未加偶聯(lián)劑的涂膜耐磨性提高了7倍；同時(shí)，硅烷偶聯(lián)劑的加入極大的改善了涂料的貯存穩(wěn)定性。 研究發(fā)現(xiàn)，以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)為基體樹脂合成的納米復(fù)合涂料涂膜表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性能和抗沖擊性能，PUA樹脂中添加納米二氧化硅后涂膜的機(jī)械性能有顯著的提高，但是SiO2的量增大到35％之后，會(huì)引起納米粒子的非均勻分散而降低涂層的性能，SiO2含量M=15％-30％時(shí)涂膜機(jī)械性能最佳。 納米二氧化硅的加入可以提高涂膜玻璃化溫度