亲水SiO2改性水性聚氨酯-聚丙烯酸酯的制备及性能

为了提高水性聚氨酯材料的耐热性、耐化学试剂性及力学性能,利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为聚氨酯预聚合的连续相,同时采用羧酸型以及磺酸型亲水扩链剂,乳化时引入反应性的亲水性纳米二氧化硅(WSiO2),通过无有机溶剂法制备了稳定的耐温水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(WPUA)乳液。利用透射电镜、红外光谱、X射线衍射和热重等手段研究了WPUA乳液及其膜的结构和性质。结果表明:随着样品中WSiO2含量的增加,WPUA乳液的平均粒径增大,WPUA膜的光泽度下降,硬度、附着力增加,WPUA薄膜的硬度和附着力增加,拉伸强度值先上升后下降,最佳WSiO2添加量为1%。适量的WSiO2可以改善WPUA材料的耐热行为。当热分解率为50%时,WSiO2改性后WPUA的分解温度比改性前提高了39℃。WSiO2改性使WPUA的力学和耐化学试剂性也得到了改善。     

水性醇酸树脂/中空TiO2微球复合涂层的性能

以豆油酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐和偏苯三酸酐为原料制备水性醇酸树脂,通过物理共混法将中空TiO2微球引入水性醇酸树脂中,研究中空TiO2微球粒径对水性醇酸树脂涂层水接触角、耐盐水性、电化学性能、附着力及铅笔硬度的影响.结果表明:中空TiO2微球粒径对水性醇酸树脂涂层的性能具有重要影响.当中空TiO2微球粒径为200 nm时,所制备的水性醇酸树脂/中空TiO2微球复合涂层的水接触角为106°,耐盐水性能达120 h以上,电化学阻抗较纯水性醇酸树脂涂层提高近两个数量级,具有优异的防腐性能,且复合涂层附着力为0级,铅笔硬度可达5H.     

苯乙烯改性天然橡胶制备水性木器涂料

为制备基于可再生资源的环保型水性木器涂料,以苯乙烯（ST）接枝改性天然橡胶乳液（NR）,研究其作为木器涂料的性能。结果表明,涂料的pH值变化不明显;黏度随苯乙烯用量增加而上升,反应温度对涂料黏度影响较小。苯乙烯用量增加,涂膜干燥时间缩短、附着力增强、硬度上升;反应温度提高,涂膜干燥时间变化不明显,但附着力和硬度提高。苯乙烯添加量15%、反应温度90℃时,乳液pH=9.8、黏度310 mPa·s,涂膜干燥时间10 min,附着力2级,硬度3B,接枝率7.1%。傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表明,苯乙烯和天然橡胶乳液发生了接枝共聚,水接触角提高到58.16°,涂膜断裂面更加坚实致密。苯乙烯可在天然橡胶分子结构上形成接枝,可增强乳液成膜后的附着力、硬度等物理力学性能,对乳液外观、黏度等基本性能影响较小,具有替代传统石油基水性木器涂料的潜力。     

聚苯胺石墨原位聚合导电涂料的研制及其性能

以苯胺为主要原料,过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂剂,再掺入石墨粉原位聚合制备聚苯胺石墨微乳液,以环氧树脂作粘结剂制备复合导电涂料,140℃,固化24 h,表征了涂层电导率、硬度、附着力和固化程度等。结果表明:聚苯胺石墨复合材料的电导率与聚苯胺相比有大幅提高,且石墨含量为5%时导电性能最好;环氧树脂的加入能强化聚苯胺石墨导电涂料的硬度和附着力。其组分的最佳配比为:石墨5%,三氟化硼乙胺固化剂14%,环氧树脂与聚苯胺质量比1.0∶2.5。     

碳纳米管对碳系导电油墨电热性能的影响

目的 研究碳纳米管对碳系水性导电油墨电热性能的影响,寻找最佳含量的发热油墨。方法 采用单因素法,在原有碳系水性导电油墨中通过添加不同含量的碳纳米管制备多组碳系水性电热油墨。通过测试其SEM、TEM、电热功率、接触角等探究碳系水性电热油墨的最佳制备配方。结果 不同碳纳米管含量的碳系水性电热油墨其发热温度、电功率具有一定的差异。在其他条件一定的情况下,随着碳纳米管含量的增加,碳系水性导电油墨的电热导电性先降低再升高。当碳纳米管质量分数为0.75%时,碳系水性导电油墨的可以达到温度最高（147℃）,功率相对较低（4.4 W）,此时为导电性最佳碳系水性电热油墨的配方。结论 在导电油墨中添加适量的碳纳米管可改善油墨的加热性能。     

环氧树脂/聚醚胺柔性导电油墨的制备与性能

以聚醚胺为固化剂、环氧树脂E-51为粘接树脂、银包铜粉为导电填料制备了环氧树脂/聚醚胺柔性导电油墨,用红外光谱和差示量热扫描分析对环氧树脂/聚醚胺D-400体系的固化条件进行了表征,讨论了导电油墨体积电阻率的影响因素;并研究了聚醚胺D-2000与D-400不同质量比对油墨的柔韧性、附着力、体积电阻率的影响。结果表明,环氧树脂/聚醚胺D-400导电油墨的体积电阻率随着固化剂D-400用量、导电填料含量、固化时间的增长均先减小后趋于稳定;当聚醚胺D-2000/D-400的质量比从0增加到0.6时,导电油墨的柔韧性提高了67.9%,对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材的附着力等级仍为0级,体积电阻率增大了40.6%。     

GMA改性无溶剂阴离子聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液的合成及性能研究

采用原位聚合法,制备得到了无溶剂阴离子聚氨酯/丙烯酸酯(WPUA)复合乳液,系统地研究了GMA用量对WPUA乳液及其膜性能的影响。结果表明,当m(GMA)=10.2%时,WPUA乳液粒径较小且分布窄,平均粒径为141.1nm,且聚合物具有良好的热稳定性,涂膜呈现良好的耐水性和耐醇性,吸水率低至6.85%,涂膜硬度达到2H,附着力达到0级,耐冲击合格。     

三元氯醋树脂/环氧基导电油墨的制备及性能

为提高环氧导电油墨的柔韧性,采用三元氯醋树脂（E15/45M）对环氧树脂E51增韧改性,并以2-乙基-4-甲基咪唑（2E4MI）为固化剂,银包铜粉为导电填料,制备柔性导电油墨。结果表明:导电油墨的体积电阻率随导电填料的用量增加而降低。随2E4MI用量的增加,导电油墨的体积电阻率呈现先降低后增加的趋势,2E4MI与E51的最佳质量比为1∶5。进一步探讨发现导电油墨的最佳固化温度和时间分别为105 ℃和2.5 h。E15/45M不仅可以提高导电油墨的柔韧性,还可以有效降低体积电阻率。随着E15/45M用量增加,E15/45M/E51-2E4MI胶膜的玻璃化转变温度从91.5 ℃降低至58.0 ℃,导电油墨的体积电阻率从27.5×10-4 Ω·cm降低至9.50×10-4 Ω·cm。E51-2E4MI与E15/45M的质量比为50∶50,导电填料用量为70wt%时,导电油墨体积电阻率达到9.57×10-4 Ω·cm,附着力等级为0,涂层反复折叠20次后电阻变化率小于80%。因此采用E15/45M增韧环氧树脂既可以提高导电油墨的柔韧性又可以改善其导电性。      

生物基没食子酸环氧树脂/纳米氧化锌抗菌涂层的制备与性能EI北大核心CSCD

以没食子酸为主要原料制备生物基没食子酸环氧树脂(GAER),将硅烷偶联剂KH550表面改性的纳米ZnO与GAER进行复合,以丁二酸酐为固化剂,制备KH550-nano-ZnO/GAER生物基复合涂层。对纳米ZnO改性前后微观结构的变化进行表征;采用示差扫描量热仪对丁二酸酐/GAER体系的固化过程进行研究,测试KH550-nano-ZnO的加入对GAER固化膜力学性能、热性能、动态力学性能以及抗菌性能的影响。结果表明:适量KH550-nano-ZnO的加入,可以增加GAER固化体系的玻璃化温度,提高涂层表面的抗冲击性,KH550-nano-ZnO含量的增加使得涂层的硬度增加,附着力下降,热稳定性增加。复合涂层的起始热失重温度(T5%)比纯GAER高12.6~15.4℃。当KH550-nano-ZnO含量为2%(质量分数)时,玻璃化转变温度与纯GAER树脂相比增加了30.7℃。KH550-nano-ZnO/GAER固化涂膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.99%。     

PECVD法制备氟碳聚合物涂层工艺参数对涂层形貌及性能影响

采用PECVD技术在铜镀金印刷电路板（PCB）表面制备了氟碳聚合物涂层,使用原子力显微镜表征了不同沉积时间和沉积平台温度下涂层的表面形貌,并通过水接触角和附着力测试对涂层性能的工艺依赖性进行了分析。结果表明,当沉积平台温度较低（50℃）和沉积时间在10-15 min时,此时涂层表面平滑,涂层的水接触角可达121°,对PCB的附着力较好。     

功能化介孔SiO2改性水性丙烯酸树脂的制备与性能

以溶胶-凝胶-模板技术制备了小粒径介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs),进一步接枝甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备出乙烯基硅单体(Vs)。以丙烯酸酯类单体为原料与Vs共聚，制备了一系列Vs改性水性丙烯酸树脂。采用红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电镜(TEM)等手段对改性树脂及树脂膜材料进行了表征，并测试了胶乳的贮存稳定性及胶膜的硬度、附着力等性能。结果表明：介孔二氧化硅纳米粒子表面接枝率可达到19.2%;制备的Vs改性树脂乳液粒径均一，胶乳分散性好，经过6个月静态储存基本稳定。当Vs加入量达到1%时，改性丙烯酸树脂胶膜性能最佳，硬度达到3H,附着力1级，涂膜拉伸强度达到7.4MPa,水接触角91.7°。     

6101铝合金时效过程中析出相对电阻率的影响

采用硬度测试、原位电阻测试及TEM等手段,研究了6101铝合金在175~195℃下时效析出相对相对电阻率(Δρ%)的影响,利用修正的马蒂森定则计算了175℃时不同时效时间析出相对相对电阻率的影响,得到了影响合金力学性能和导电率的温度时间判断依据。结果表明,随着温度的升高,时效初期团簇形成的时间越短,相对电阻率越低,硬度峰值也越低;175℃时效后期,析出相的密度增加,相间距减小,析出相对相对电阻率的影响基本稳定,导电率基本稳定。借助研究结果,确定了以力学性能优先和导电率优先的时效制度175℃/680min和195℃/220min,性能测试显示选取依据合理。     

水性纳米TiO_2/PTFE氟碳防污闪材料的制备及性能

为防止高压输电线路绝缘子污闪事故的发生,本文以纳米TiO_2和聚四氟乙烯(PTFE)微粉的复合填料与水性氟碳树脂制备了一种的表面具有自清洁效应的纳米TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂层材料。通过优化配方及一系列制备工艺试验,确定了纳米TiO_2和PTFE的添加量及配比。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)及接触角测量仪对涂层表面的微观结构及疏水性进行了分析表征。结果表明,当纳米TiO_2质量百分比添加量为6%,PTFE质量百分比添加量为16%时,TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂层材料对水静态接触角达到124°,涂层表面具有微/纳二元粗糙结构,有优良的表面疏水性。通过对涂层的理化电气性能测试表明,涂层具有优异的理化电气性能,其附着力、硬度、耐水性、耐酸碱性、体积电阻率等各项指标均达到国家标准。     

基于乙基纤维素导电银浆的制备与电子纸性能研究

低温固化导电银浆是制备各种电子元器件的关键功能材料。以银和乙基纤维素为导电填料,按照乙基纤维素/硝酸银质量比分别为2∶1,1∶1,1∶2和1∶3,用氧化还原法制备出短棒状的导电银浆。通过电阻率测定,以及显微镜观察,研究物理因素(加热烧结、紫外光照射、泡水、超声波等)对短棒状导电银浆所成电子纸导电性能的影响。比例为2∶1和1∶1时得到的电子纸电阻极大,比例为1∶2和1∶3的电子纸在加热烧结过程中电阻率可以降低到初始值的50%～60%。同时在加热烧结、紫外光照照射、泡水、超声波等因素作用下导电率相对稳定,乙基纤维素/硝酸银比例为1∶2的导电性能更优。最后,以乙基纤维素/硝酸银质量比为1∶2制备的导电银浆,分别以30%,45%,60%的体积比与墨水混合,经涂电子纸,加热烧结后电阻率降至起始值的96.6%,为15 mΩ/cm。     

水性聚氨酯的合成、改性及其在烟包涂料上的应用

为了满足烟包印刷行业低VOC含量的要求,以耐高温聚酯二元醇(NCL2000)作为软段,4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、亲水扩链剂二羟甲基丁酸(DMBA)、扩链剂1,4-丁二醇(BDO)、后扩链剂乙二氨基乙磺酸钠(AAS)、封端剂丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为硬段,制备了无三乙胺、零VOC的水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液,研究了MMA对WPUA复合乳液的制备及胶膜性能的影响,并通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)等测试手段对WPUA乳液及其胶膜的结构和性能进行分析。结果表明,随MMA添加量增大,WPUA复合乳液平均粒径增大,WPUA胶膜的吸水率随之减小。当热失重率为50%时,MMA改性后的WPUA胶膜比纯水性聚氨酯(WPU)胶膜的分解温度提高了52.85℃。     

云母粉含量对环氧丙烯酸酯复合涂层性能的影响

常规光固化涂料性能上存在一些不足,为此,制备了环氧丙烯酸酯-云母粉复合涂料,采用紫外光固化对复合涂层的硬度、耐冲击性、附着力、耐腐性性及热稳定性等性能进行了表征,找出了云母粉时复合涂层性能的影响规律.结果表明:涂层的硬度、耐冲击性及附着力先随云母粉添加量的增加而提高,添加量为10%时,涂层附着力达1级,涂层铅笔硬度达6...     

水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯防腐涂层的制备与性能

为进一步改善水性聚氨酯丙烯酸酯涂层的防腐性能,采用原位聚合法制备了系列水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯(WPUA/GO)复合乳液。利用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱表征了自制GO的结构与形貌;运用透射电镜、扫描电子显微镜分析了复合乳液的微观形貌;并通过耐盐雾试验及电化学工作站测试了涂层的防腐性能。结果表明,通过改进的Hummers法制备出氧化程度高、分散性较好的GO;WPUA/GO乳液粒径随着GO含量的增加呈现先增大后减小的趋势;当GO的质量分数为0.5%时,涂层的热稳定性提高了140℃,耐盐雾时间比纯WPUA延长了10 d,腐蚀电流密度减小了1个数量级。     

基于自分层效应可高温固化的含氟丙烯酸酯低表面能涂料的制备与性能

为获得能一次涂装形成多涂层的可高温固化自分层低表面能涂料,采用乳液聚合制备出粒径较小、分布均匀的羟基丙烯酸酯乳液和含氟羟基丙烯酸酯乳液,将其复配成可自分层的复合乳液。采用接触角测试法、X射线光电子能谱和扫描电镜-能谱分析仪详细研究了复合乳液自分层形成的梯度结构及分层机理;考察了乳液配比、静置时间和温度对膜自分层及疏水性能等的影响。研究结果表明,当含氟羟基丙烯酸酯共聚物乳液占60%,室温静置分层时间为3h,起始温度为80℃时,在140℃高温固化后得到的涂膜既有与纯含氟羟基丙烯酸酯乳液涂膜相当的疏水性,又兼具纯羟基丙烯酸酯乳液的优异附着力。     

低红外发射率水性聚氨酯/青铜复合涂层的制备及性能表征

为改善传统低红外发射率聚氨酯(PU)/青铜复合涂层的环保性能,以自制水性聚氨酯(WPU)为黏合剂,片状青铜粉为功能颜料,采用简单的刮涂法制备了具有低发射率、低光泽特性和良好力学性能的绿色环保型WPU/青铜复合涂层;系统地研究了固化温度、青铜粉添加量及交联剂对涂层性能的影响规律。结果表明:该涂层的发射率和光泽度均随着固化温度的升高而逐渐降低,较高的固化温度有利于实现涂层的低发射率和低光泽特性;随着青铜粉添加量的增加,涂层发射率呈先降低后升高的趋势,涂层光泽度呈逐渐降低并趋于稳定的变化规律;水性交联剂的使用可明显提高涂层的硬度,当交联剂添加量为3%(质量分数)时,涂层具有良好的综合性能,发射率和光泽度可分别低至0.269和6.4,硬度、附着力和耐冲击强度可分别达到3H、1级和500N·cm。     

氧化石墨烯共价杂化水基聚氨酯电沉积树脂的制备及性能

采用超声波辅助反应技术,实现了甲苯二异氰酸酯(TDI)对氧化石墨烯(GO)的改性,成功制备了异氰酸酯共价改性的NCO@GO碳材料。采用原位聚合法制备出GO共价杂化水性聚氨酯,并与交联剂混合后得到聚氨酯(PU)电沉积涂料。利用红外光谱分析了GO改性前后及GO/PU电沉积树脂的特征官能团,用热失重研究了GO/PU电沉积树脂的热稳定性,X射线衍射研究了GO/PU电沉积树脂中GO层间效应,透射电子显微镜表征了GO/PU电沉积树脂的形态,电导率仪测试了漆膜的导电率,研究了氧化石墨烯含量对聚氨酯漆膜外观和性能的影响。结果表明,随着GO含量的增加,水性聚氨酯漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性表现出先增大后降低的规律。当石墨烯的质量分数为0.75%时,石墨烯在水性聚氨酯树脂及其乳液中具有较好的分散性,漆膜的导电性、光泽度、硬度和耐酸性等性能达到最佳。