基于甲基苯基硅烷樹脂的耐熱/隔熱涂層制備研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 23:51
有機(jī)硅樹脂主鏈獨(dú)特的Si-O-Si骨架結(jié)構(gòu),因而其具有較高的熱穩(wěn)定性、良好的耐候性和優(yōu)異的絕緣性能被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。隨著科技進(jìn)步以及國防軍工等行業(yè)的發(fā)展,對(duì)涂層材料所承受的溫度和熱沖擊要求越來越高,因此,開發(fā)綜合性能優(yōu)異的耐熱、隔熱涂層已成為目前主要發(fā)展方向。本文針對(duì)甲基苯基硅樹脂室溫固化活性低、固化后易返粘的問題,設(shè)計(jì)合成了高固化活性甲基苯基硅樹脂,研究了催化劑、R/Si、Ph/R、無機(jī)填料及三硅醇苯基聚倍半硅氧烷對(duì)樹脂綜合性能的影響,具體開展以下方面工作:首先,針對(duì)甲基苯基硅樹脂室溫固化活性低、固化后易返粘的問題,分別采用親核試劑四甲基氫氧化銨、環(huán)烷酸鋅作為催化劑,以苯基三氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷為原料,合成具有高固化活性的甲基苯基硅樹脂。對(duì)不同催化體系合成的硅樹脂進(jìn)行耐高溫、力學(xué)性能等對(duì)比,討論了R/Si、Ph/R對(duì)甲基苯基硅樹脂耐高溫及力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn):四甲基氫氧化銨作為催化劑不僅能夠催化硅醇的縮合反應(yīng),而且還具有相當(dāng)強(qiáng)的催化開環(huán)功能,能夠催化惰性低聚物開環(huán)參與反應(yīng),因此消除了惰性低聚物,提高了產(chǎn)品收率,同時(shí)樹脂固化后不返粘,并且合成的甲基苯基硅樹脂...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
甲基苯基硅樹脂紅外光譜圖(a)不同R/Si及催化劑硅樹脂;(b)不同Ph/R硅樹脂圖3.1(a)為不同R/Si及催化劑硅樹脂的甲基苯基硅烷樹脂樣品的紅外光譜圖,其中
圖 3.2 凝膠時(shí)間隨溫度的變化,(a)四甲基氫氧化銨作為催化劑(b)環(huán)烷酸鋅做催化劑由圖 3.2 可知,隨著溫度的升高,在反應(yīng)體系中各組分活化能增大,其有效碰撞增大,從而使其反應(yīng)速度加快。凝膠時(shí)間對(duì)甲基苯基硅樹脂分子量分布有較大影膠化時(shí)間越短,硅樹脂支化程度越高,分子量就越大。當(dāng)凝膠化時(shí)間小于 120 s 時(shí)樹脂具有適當(dāng)?shù)恼扯,其成膜性良好。凝膠時(shí)間縮短對(duì)硅樹脂耐熱性能有較大影短的凝膠時(shí)間有助于提高硅樹脂的耐熱性能,因?yàn)槟z時(shí)間越短,分子量越大,樹性提高。因此,在硅樹脂分子量及粘度允許的條件下,應(yīng)盡量縮短凝膠時(shí)間,以提樹脂的耐熱性能。.3.4 接觸角測(cè)試結(jié)果與分析在固、液、氣三相交點(diǎn)處作一條氣相-液相界面的切線,切線與固相-液相交界線的夾角(θ)即為接觸角,接觸角可以表征固體或涂層的潤濕程度。當(dāng) θ<90°,則表體表面是親水性的,即液體容易潤濕固體,接觸角越小,表示潤濕性越好;當(dāng) θ>9
圖 3.3 不同 R/Si 硅樹脂接觸角變化表 3.3 不同 R/Si 硅樹脂接觸角測(cè)試結(jié)果i 1.2 1.3 /°96.26 108.60 有機(jī)硅涂層力學(xué)性能測(cè)試的影響能是衡量有機(jī)硅實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要指硅涂層力學(xué)性能的影響。表 3.4 R/Si 對(duì)有機(jī)硅涂層性能的影響硬度/HD 附著力/MPa 成膜情況83 3.2 良好 77 3.0 良好 65 2.6 良好
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Crystallization, Mechanical and Flame-retardant Properties of Poly(lactic acid) Composites with DOPO and DOPO-POSS[J]. Lin Jia,Wen-Chao Zhang,Bin Tong,Rong-Jie Yang. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(07)
[2]環(huán)氧改性有機(jī)硅耐高溫防腐涂料的研制[J]. 常彩彩,張愛黎,賈艷紅. 沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]有機(jī)硅改性黏合劑在滌綸印花中的應(yīng)用[J]. 胡必清,陸葉洪,錢琴芳,朱亞偉. 印染. 2016(09)
[4]室溫固化型有機(jī)氟硅防污涂膜的制備及性能研究[J]. 馮俊鳳,徐清,周成旭. 化工新型材料. 2016(01)
[5]乙烯基MQ硅樹脂改性環(huán)氧樹脂的研究[J]. 朱茂電,滕業(yè)方,談子豪. 應(yīng)用化工. 2016(03)
[6]無機(jī)硅酸鹽涂料的研制及應(yīng)用[J]. 王政芳,羅廣建,陳海生,劉偉區(qū). 廣州化學(xué). 2014 (03)
[7]新型功能性涂料的研究進(jìn)展[J]. 鄒琳琳,周立霞,商麗艷,李萍,楊雙春. 當(dāng)代化工. 2014(03)
[8]低介電高耐熱環(huán)氧樹脂/聚苯醚/POSS納米復(fù)合材料研究[J]. 任強(qiáng),韓玉,李錦春,鄒國享,宋艷. 功能材料. 2013(09)
[9]耐燒蝕防熱隔熱涂層的研制[J]. 張海鵬,馬天信,張新航,張崇耿. 宇航材料工藝. 2012(05)
[10]耐高溫涂料研究進(jìn)展[J]. 徐忠蘋,韓文禮,張彥軍,張貽剛,楊耀輝. 全面腐蝕控制. 2011(07)
本文編號(hào):3501834
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
甲基苯基硅樹脂紅外光譜圖(a)不同R/Si及催化劑硅樹脂;(b)不同Ph/R硅樹脂圖3.1(a)為不同R/Si及催化劑硅樹脂的甲基苯基硅烷樹脂樣品的紅外光譜圖,其中
圖 3.2 凝膠時(shí)間隨溫度的變化,(a)四甲基氫氧化銨作為催化劑(b)環(huán)烷酸鋅做催化劑由圖 3.2 可知,隨著溫度的升高,在反應(yīng)體系中各組分活化能增大,其有效碰撞增大,從而使其反應(yīng)速度加快。凝膠時(shí)間對(duì)甲基苯基硅樹脂分子量分布有較大影膠化時(shí)間越短,硅樹脂支化程度越高,分子量就越大。當(dāng)凝膠化時(shí)間小于 120 s 時(shí)樹脂具有適當(dāng)?shù)恼扯,其成膜性良好。凝膠時(shí)間縮短對(duì)硅樹脂耐熱性能有較大影短的凝膠時(shí)間有助于提高硅樹脂的耐熱性能,因?yàn)槟z時(shí)間越短,分子量越大,樹性提高。因此,在硅樹脂分子量及粘度允許的條件下,應(yīng)盡量縮短凝膠時(shí)間,以提樹脂的耐熱性能。.3.4 接觸角測(cè)試結(jié)果與分析在固、液、氣三相交點(diǎn)處作一條氣相-液相界面的切線,切線與固相-液相交界線的夾角(θ)即為接觸角,接觸角可以表征固體或涂層的潤濕程度。當(dāng) θ<90°,則表體表面是親水性的,即液體容易潤濕固體,接觸角越小,表示潤濕性越好;當(dāng) θ>9
圖 3.3 不同 R/Si 硅樹脂接觸角變化表 3.3 不同 R/Si 硅樹脂接觸角測(cè)試結(jié)果i 1.2 1.3 /°96.26 108.60 有機(jī)硅涂層力學(xué)性能測(cè)試的影響能是衡量有機(jī)硅實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要指硅涂層力學(xué)性能的影響。表 3.4 R/Si 對(duì)有機(jī)硅涂層性能的影響硬度/HD 附著力/MPa 成膜情況83 3.2 良好 77 3.0 良好 65 2.6 良好
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Crystallization, Mechanical and Flame-retardant Properties of Poly(lactic acid) Composites with DOPO and DOPO-POSS[J]. Lin Jia,Wen-Chao Zhang,Bin Tong,Rong-Jie Yang. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(07)
[2]環(huán)氧改性有機(jī)硅耐高溫防腐涂料的研制[J]. 常彩彩,張愛黎,賈艷紅. 沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]有機(jī)硅改性黏合劑在滌綸印花中的應(yīng)用[J]. 胡必清,陸葉洪,錢琴芳,朱亞偉. 印染. 2016(09)
[4]室溫固化型有機(jī)氟硅防污涂膜的制備及性能研究[J]. 馮俊鳳,徐清,周成旭. 化工新型材料. 2016(01)
[5]乙烯基MQ硅樹脂改性環(huán)氧樹脂的研究[J]. 朱茂電,滕業(yè)方,談子豪. 應(yīng)用化工. 2016(03)
[6]無機(jī)硅酸鹽涂料的研制及應(yīng)用[J]. 王政芳,羅廣建,陳海生,劉偉區(qū). 廣州化學(xué). 2014 (03)
[7]新型功能性涂料的研究進(jìn)展[J]. 鄒琳琳,周立霞,商麗艷,李萍,楊雙春. 當(dāng)代化工. 2014(03)
[8]低介電高耐熱環(huán)氧樹脂/聚苯醚/POSS納米復(fù)合材料研究[J]. 任強(qiáng),韓玉,李錦春,鄒國享,宋艷. 功能材料. 2013(09)
[9]耐燒蝕防熱隔熱涂層的研制[J]. 張海鵬,馬天信,張新航,張崇耿. 宇航材料工藝. 2012(05)
[10]耐高溫涂料研究進(jìn)展[J]. 徐忠蘋,韓文禮,張彥軍,張貽剛,楊耀輝. 全面腐蝕控制. 2011(07)
本文編號(hào):3501834
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