發(fā)布時(shí)間：2017-10-26 02:27

  本文關(guān)鍵詞：可光聚合酸催化制備有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層

  更多相關(guān)文章： 光聚合 烷氧基硅烷 有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層 硬度

【摘要】：在國(guó)家重視經(jīng)濟(jì)建設(shè)及社會(huì)建設(shè)的背景下,材料行業(yè)的發(fā)展日新月異,而涂層材料具有減緩基體磨損的強(qiáng)大作用,所以越來(lái)越吸引人們的眼球。并且隨著表面技術(shù)及工程的發(fā)展,涂料已經(jīng)發(fā)展成了一種功能性材料,逐漸成為工業(yè)中的一個(gè)重要分支。增硬從而提高涂層的耐劃傷性是作為保護(hù)涂層及功能涂層的基本要求。無(wú)機(jī)納米二氧化硅粒子由于剛性大、強(qiáng)度高并且具有表面效應(yīng),所以人們常常將二氧化硅粒子與有機(jī)樹脂復(fù)合制備有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層從而提高涂層的硬度。近年來(lái),光聚合由于可室溫固化,所以與熱聚合相比具有低能耗的特點(diǎn),以及聚合速率快,在室溫條件下光照很短時(shí)間就可以固化。因此,本研究中將光聚合技術(shù)和溶膠-凝膠法相結(jié)合制備了有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層。溶膠-凝膠法制備有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層時(shí)使用的催化劑包括倆種類型：(1)小分子酸,由于鹽酸是強(qiáng)酸所以會(huì)腐蝕基材,并且小分子酸不能參與固化,會(huì)慢慢從涂層中揮發(fā)出來(lái),所以不利于催化烷氧基硅烷水解縮合反應(yīng)；(2)陽(yáng)離子引發(fā)劑(PAG),由于價(jià)格比較貴,所以使用PAG催化烷氧基硅烷水解會(huì)增加涂層的制造成本,不利于工業(yè)中使用,更重要的是PAG在樹脂基體中溶解性能不好,所以導(dǎo)致其在樹脂中分散不均勻,最終催化生成的納米粒子也不均勻,會(huì)影響最終涂層的性能。所以本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論包括以下幾點(diǎn)：1.采用酸酐和丙烯酸羥酯類單體反應(yīng)制備了一類結(jié)構(gòu)中含有羧基的的可光聚合單體從而催化烷氧基硅烷水解縮合。因此可避免使用小分子酸及陽(yáng)離子光引發(fā)劑作為催化劑帶來(lái)的不利影響。GC表征說(shuō)明這類反應(yīng)的產(chǎn)率均大于98%。2.以正硅酸乙酯(TEOS)為水解前驅(qū)體,Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)為硅烷偶聯(lián)劑,合成的含有羧基的單體作為催化劑及有機(jī)單體,1173為光引發(fā)劑,制備了涂層。在一定的濕度條件下水解,得到有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層,通過(guò)調(diào)節(jié)體系中TEOS的含量,來(lái)調(diào)控涂層的硬度。最終當(dāng)TEOS的含量為20%時(shí),涂層的硬度值最高,以劃破為判斷基準(zhǔn)時(shí)鉛筆硬度值6H,以劃痕為基準(zhǔn)時(shí)鉛筆硬度值可以達(dá)到3H。同時(shí)制備的涂層具有優(yōu)良的耐熱性及高透過(guò)率。結(jié)果表明,合成的單體可催化TEOS和硅烷偶聯(lián)劑原位水解縮合。3.在體系中添加20%的雙酚A環(huán)氧二丙烯酸酯(6104)低聚物以及10%的雙官能度丙烯酸酯單體二縮三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA),得到的涂層具有高光澤度及優(yōu)良的透過(guò)率,耐水性及耐化學(xué)穩(wěn)定性能優(yōu)良。
【關(guān)鍵詞】：光聚合 烷氧基硅烷 有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層 硬度
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB306;O643.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 符號(hào)說(shuō)明9-16
• 第一章 緒論16-38
• 1.1 光聚合簡(jiǎn)介16-18
• 1.1.1 低聚物16-17
• 1.1.2 單體17
• 1.1.3 引發(fā)劑17-18
• 1.2 有機(jī)-無(wú)機(jī)納米二氧化硅復(fù)合涂層的制備方法18-24
• 1.2.1 共混法19-23
• 1.2.2 原位聚合23-24
• 1.2.3 溶膠-凝膠法24
• 1.3 溶膠-凝膠法24-31
• 1.3.1 溶膠-凝膠法的發(fā)展歷程25
• 1.3.2 溶膠凝膠法的反應(yīng)機(jī)理25-27
• 1.3.3 溶膠凝膠法常用的催化劑27-29
• 1.3.4 溶膠凝膠法的影響因素29-30
• 1.3.5 溶膠凝膠法制備納米復(fù)合涂層的工藝流程30-31
• 1.4 有機(jī)-無(wú)機(jī)納米二氧化硅復(fù)合涂層的應(yīng)用31-36
• 1.4.1 耐磨損劃傷性涂料31-32
• 1.4.2 隔離涂料32
• 1.4.3 功能性涂料32-36
• 1.5 課題提出的背景及意義36-38
• 第二章 含羧基單體的合成與性質(zhì)38-56
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器39-40
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品39
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器39-40
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法40-44
• 2.2.1 含羧基單官能度單體的合成40
• 2.2.2 含羧基雙官能度單體的合成40-41
• 2.2.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)表征41
• 2.2.4 合成單體性質(zhì)農(nóng)征41-44
• 2.3 結(jié)果與討論44-56
• 2.3.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)表征44-45
• 2.3.2 單體性質(zhì)表征45-56
• 第三章 有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層的制備及性能表征56-78
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器56-57
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料56
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器56-57
• 3.2 有機(jī)-無(wú)機(jī)納米二氧化硅復(fù)合涂層的制備57-63
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)流程57-58
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)配方58
• 3.2.3 恒溫恒濕氣的制備58-59
• 3.2.4 性能表征59-63
• 3.3 結(jié)果與討論63-78
• 3.3.1 實(shí)時(shí)紅外63-64
• 3.3.2 鉛筆硬度64-65
• 3.3.3 擺桿硬度65-67
• 3.3.4 附著力67-68
• 3.3.5 光澤度68-69
• 3.3.6 柔韌性69-70
• 3.3.7 熱重分析70-71
• 3.3.8 紫外表征71-72
• 3.3.9 紅外掃描72-73
• 3.3.10 掃描電鏡表征73-74
• 3.3.11 透射電鏡表征74
• 3.3.12 涂層耐水性測(cè)試74-78
• 第四章 結(jié)論78-80
• 參考文獻(xiàn)80-88
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-90
• 致謝90-92
• 作者簡(jiǎn)介92
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介92-93
• 附件93-94

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 S.V.INGALE;P.B.WAGH;P.U.SASTRY;C.B.BASAK;D.BANDYOPADHYAY;S.B.PHAPALE;Satish C.GUPTA;;Studies on impact sensitivity of nanosized trinitrotoluene(TNT) confined in silica processed by sol-gel method[J];Defence Technology;2016年01期

2 潘家亮;王佰森;張拴勤;徐怡;盧言利;;涂層光澤度影響因素理論分析研究[J];現(xiàn)代涂料與涂裝;2011年12期

，

本文編號(hào)：1096618