磷化聚苯胺固化含环氧基硅树脂涂层的制备及性能

为了改善有机硅树脂的固化条件及其涂层的防腐蚀性能,以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）、硅酸乙酯（TEOS）、二甲基二乙氧基硅烷（DMDMS）为硅烷单体,采用溶胶-凝胶法制备了含环氧基的硅树脂（ESiR）,并以磷化聚苯胺（PANI）为固化剂制备了硅树脂防腐蚀涂层,分析了PANI固化含环氧基硅树脂的固化反应。通过测试固化时间、涂层的柔韧性和硬度、热失重曲线等考察了PANI添加量对涂层固化程度的影响;通过附着力、接触角、吸水率、电化学阻抗谱和极化曲线测试了PANI添加量对涂层性能的影响。结果表明：当PANI添加量（质量分数）为3 %时,得到的涂层固化效果较好,涂层既具有良好的柔韧性,又有较高的硬度;且涂层表现出较好的疏水性、附着力和优异的防腐蚀性能,其接触角为103.5°,吸水率为8.91%;涂层的干、湿附着力均为0级;腐蚀电流密度为7.58×10^-8 A/cm²,电化学阻抗值达到3.4×10⁶ Ω·cm²。     

一种新型陶瓷用耐高温胶粘剂的研制与性能研究

用有机硅树脂、KH560 改性的纳米SiO2 改性,并用无机填料(铝粉、玻璃粉、碳化硼) 增强环氧树脂基体,制备了一种用于Al2O3 陶瓷的新型耐高温胶粘剂。红外和热重分析表明,胶粘剂可在65 ℃固化,且耐热性较好。通过正交试验,优化了各原料的配比,根据优化配比制备的耐高温胶粘剂可使Al2O3 陶瓷接头在经过1000 ℃高温处理后,剪切强度达到9. 68 MPa。     

甲基苯基二甲氧基硅烷含量对光固化有机硅 / SiO2杂化涂层性能的影响

目的获得耐热性和耐蚀性好,且可紫外光固化的有机硅/SiO2杂化涂层,研究甲基苯基二甲氧基硅烷(PDMS)含量对涂层性能的影响。方法以正硅酸乙酯(TEOS)为SiO2前驱物,PDMS与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为有机硅前驱物,采用溶胶-凝胶法制备PDMS含量不同的有机硅/SiO2杂化溶胶,经光固化后,得到有机硅/SiO2杂化涂层。对涂层进行机械性能测试,以及红外光谱分析、热重分析和电化学阻抗谱分析。结果前驱物均水解完毕并发生缩合反应,从而得到了有机硅/SiO2杂化涂层;随着PDMS含量的增加,杂化涂层的硬度降低,耐冲击性、柔韧性和附着力良好且变化不大。结论 PDMS的加入有利于提高涂层的综合性能,当n(TEOS)∶n(PDMS)∶n(KH-570)=15∶16∶7时,有机硅/SiO2杂化涂层的耐热和耐蚀性能达到最佳。     

耐热型环氧改性有机硅涂料的研究

本研究采用三乙醇胺固化环氧改性有机硅树脂，通过加入一定量的混合颜填料制得耐高温涂料。本文列出了该涂料的性能指标和实验结果，实验表明该涂料短期内可承受450℃，同时也具有良好的附着力和耐冲击性能，是一种较理想的耐高温、防腐蚀涂料。     

全氢聚硅氮烷用于塑料表面硬化涂层的研究进展

塑料制品应用面广阔,但高分子聚合物自身结构的特点导致塑料制品表面在外力作用下易产生划痕,这既影响了美观,又降低了材料的性能和使用寿命。目前对其进行硬化处理得到了广泛的开发和使用,其中,表面涂覆硬化涂层是解决这一问题较为方便的方法。主要介绍了基于全氢聚硅氮烷制备塑料表面硬化涂层的国内外研究进展,并对不同的塑料基材已取得的研究结果进行了分类。全氢聚硅氮烷应用于PS表面,通过PHPS改性PS衍生物,在保证两种聚合物相容性良好的前提下,获得了高硬度的有机无机杂化涂层;应用于PC表面,通过控制PHPS/PMMA接枝聚合物结构,获得了透明、附着力优异、硬度高的有机无机杂化涂层,PHPS/有机硅氮烷转化后的涂层也极大地提高了PC表面的硬度;应用于PET和PMMA表面,将PHPS直接涂覆在基材表面即可获得致密、透明、附着力优异的高硬度涂层;应用于其他塑料表面,还可以提高基材的水蒸气阻隔性能、热稳定性等。最后指出随着涂层材料应用领域的不断扩大及对防护性能要求的不断提高,PHPS转化涂层未来在塑料基材表面增硬方面发展潜力巨大,应用前景广阔。     

硅烷膜对有机硅涂料性能的影响

    采用红外反射吸收光谱、热失重分析、电化学交流阻抗谱等方法研究了巯丙基三乙氧基硅烷膜对有机硅涂层的附着力、耐热性以及耐蚀性的影响.结果表明,MPTES硅烷膜与金属基体发生了化学反应,界面互穿网络的形成增强了涂层与基体的结合力,提高了涂层的热分解温度,改善了涂层耐蚀性.     

环氧改性聚硅氧烷污损释放涂层的制备及其力学性能研究

目的 以有机硅树脂为基体树脂,环氧树脂作为改性剂,制备了一种力学性能较高且具有污损释放特性的防污树脂涂层。方法 首先采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和环氧树脂(E51)反应得到硅烷化环氧树脂(ME51);然后以甲基三氯硅烷(MTS)、二甲基二氯硅烷(DDS)和苯基三氯硅烷(PTS)为原料,通过水解-缩合法制备有机硅树脂(PMPS);最后将ME51添加到PMPS树脂中,经常温固化得到具有高力学性能和低表面能特性的环氧改性硅树脂(MPMPS)。系统地研究了环氧含量对MPMPS树脂涂层力学性能和防污性能的影响。结果 与PMPS相比,当环氧含量(均以质量分数计)为30%时,MPMPS涂层的铅笔硬度从HB提升至4H,抗冲击性从30 cm提升至60 cm,柔韧性仍保持在3 mm,附着力从1.3 MPa提升至3.6 MPa,25 ℃下储能模量从206 MPa提升至503 MPa。MPMPS树脂涂层不仅具有良好的力学性能,还具有较低的表面自由能(24.66 mJ/m²);MPMPS在抗芽孢杆菌黏附实验、抗三角褐指藻黏附实验和90 d浅海浸泡的防污实验中,表现出与PMPS同样优异的污损释放性能。结论 当环氧含量为30%时,MPMPS涂层表现出最佳的力学性能,同时具有良好的防污性能。     

石墨烯/偏钒酸钠/有机硅氧烷改性树脂复合防腐蚀涂层研究

目的研究石墨烯/偏钒酸钠/有机硅氧烷改性树脂复合防腐蚀涂层对碳钢板的防腐性能。方法采用高分子辅助电化学法合成具有优异水分散性的功能化石墨烯,并将其加入到偏钒酸钠/有机硅氧烷改性树脂涂层中,用于碳钢板的表面防腐。通过透射电镜、拉曼光谱和纳米粒度仪对石墨烯的结构和水分散性进行了表征。利用Tafel曲线、电化学阻抗谱和硫酸铜点滴试验,研究了石墨烯/偏钒酸钠/有机硅氧烷改性树脂复合涂层的耐蚀性能。结果透射电镜和拉曼光谱分析表明成功制备了石墨烯,且石墨烯的Zeta电位值约为-50 m V,赋予了石墨烯优异的水分散性。Tafel曲线测试显示,相对于偏钒酸钠/有机硅氧烷改性树脂复合涂层,加入石墨烯后,复合涂层的腐蚀电流密度明显下降,当石墨烯含量为0.10%(占有机硅氧烷改性树脂的质量百分比)时,腐蚀电流密度下降至0.554×10-6 A/cm2。电化学阻抗谱测试中,石墨烯含量为0.10%的复合涂层的阻抗值最大,表现出良好的抗腐蚀性能。结论所制备石墨烯的加入能够提高石墨烯/偏钒酸钠/有机硅氧烷改性树脂复合涂层对腐蚀因素(水和氧气)的阻隔作用,使复合涂层具有优异的耐蚀性能。     

无溶剂有机硅改性环氧涂料的制备及其性能研究

目的 改善无溶剂环氧涂料疏水性能及耐候性能,增强其在海洋环境下的应用前景。方法 利用氨基硅油改性环氧树脂,再将其配制成无溶剂环氧清漆。采用红外光谱表征改性结果,通过铅笔硬度测试、画圈附着力测试、柔韧性测试、耐冲击性测试、接触角测试、热失重测试及交流阻抗测试,分别评价涂层的硬度、附着力、柔韧性、耐冲击性、表面能、耐热性和防腐性能,并通过扫描电镜对涂层断面形貌进行分析。结果 环氧树脂与氨基硅油质量比为8∶2时,所得涂料与未改性无溶剂环氧涂料对比,其水接触角由78?提升至108?,柔韧性由1 mm提升至0.5 mm,耐冲击高度由40 cm提升至50 cm,低频阻抗由108 ??cm2提升至109 ??cm2,热失重为50%时的分解温度由387 ℃提升至428 ℃,涂层出现一定分层现象,其硬度由2H降低至H,涂层的综合性能较为优异。但当氨基硅油过量加入（环氧树脂与氨基硅油质量比为7∶3）时,涂层综合性能出现明显下降。结论 适量氨基硅油的加入不仅可以提升无溶剂环氧涂料抗冲击能力、疏水及耐热性能,而且还能使涂层表面更致密,从而增强其对腐蚀介质的阻隔效果。     

氟硅树脂改性紫外光固化易清洁涂层的制备及性能研究

目的 以聚氨酯丙烯酸酯为基体树脂、氟硅树脂为添加剂,制备一种具有疏水、防涂鸦和耐磨性能的紫外光固化易清洁光滑涂层。方法 首先采用氨基甲酸酯化反应合成一种含硅氧烷结构的三官能度丙烯酸酯单体（TATES）。然后以1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷（POTS）、丙基三甲氧基硅烷（MPMS）、TATES为原料,通过水解-缩聚法制备了一系列氟硅树脂（AFSR）。最后将AFSR添加到聚氨酯丙烯酸酯树脂中,经紫外光固化得到氟硅树脂改性的聚氨酯易清洁涂层。系统地研究了AFSR添加量对涂层润湿性、自清洁、防涂鸦及耐磨性的影响。结果 氟含量为92.6%（物质的量分数）的AFSR在PUA中的添加量为2.5%时,涂层表面的水和十六烷的接触角分别为112.6°和66.3°,且拥有很低的水和十六烷滑动角。随着涂层中AFSR添加量从0.5%增加到2.5%,防污性能逐渐提高,具有明显的油性记号笔收缩和自清洁效果,并且易清洁涂层经过3 000次的摩擦循环后,仍具有良好的收缩效果和持久的防污性能,表明涂层具有优异的耐磨性能。结论 随着AFSR添加量的增加,涂层中氟硅含量增加,表面能降低,使得涂层拥有高的接触角与...     

超支化聚硫醚改性环氧丙烯酸酯光固化涂料的制备及性能研究

目的 研究超支化聚硫醚的结构对环氧丙烯酸酯复合光固化涂层性能的影响.方法 利用存在明显反应速率差异的巯基-点击化学反应,首先以三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸)酯(TMPMP)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为原料,一锅法合成端巯基超支化聚硫醚(HBP-SH);然后以四氢呋喃丙烯酸酯(THFA)为改性单体,按HBP-SH与THFA物质的量比分别为1:1、1:0.9和1:0.8,一锅法合成端基改性比例分别为100％、90％、80％的超支化聚硫醚(HBP-xTHFA,x=100％,90％,80％);最后将HBP-xTHFA加入商业化环氧丙烯酸酯(EA)中,制备超支化聚硫醚改性环氧丙烯酸酯光固化涂层.结果 添加HBP-xTHFA的复合光固化涂层的综合性能均高于纯EA涂层.通过附着力和固化收缩率测试表明,随着超支化聚硫醚末端基团改性比例的增加,涂层的附着力增加,固化收缩率减小.当端基改性比例为100％、添加量为2％时,复合涂层的附着力最好,固化收缩率最小.通过抗冲击和拉伸测试结果表明,添加HBP-xTHFA的复合光固化膜的脆性得到改善.实时红外测试表明,加入HBP-xTHFA的固化膜仍维持较高的双键转化率.结论 一锅法制备的超支化聚硫醚合成步骤简单,加入EA体系能降低固化收缩率,提高附着力并改善涂层的脆性,具有工业化应用前景.     

有机硅/SiO_2杂化溶胶改性丙烯酸树脂及性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、正硅酸乙酯(TEOS),γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)和二苯基二甲氧基硅烷(DDS)为原料,采用溶液聚合法合成有机硅/SiO_2杂化溶胶改性丙烯酸树脂。探讨不同种类有机硅/SiO_2杂化溶胶及含量对树脂性能的影响。通过红外光谱表征了溶胶及固化后杂化涂层的结构,并测试了漆膜的物理性能以及通过电化学阻抗和浸泡实验对涂膜耐蚀性进行分析。结果表明:有机硅/SiO_2杂化溶胶成功地接枝到水性丙烯酸树脂上。当有机硅/SiO_2杂化溶胶添加量为10%(质量分数)时,杂化涂层具有良好的柔韧性和附着力,涂膜硬度6H,光泽度104,漆膜长期稳定,具有优异的耐蚀性。     

DDS含量对有机硅/SiO_2杂化涂层性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机相前驱体,甲基三乙氧基硅烷(MTES)和二苯基二甲氧基硅烷(DDS)为有机相前驱体,盐酸和水为催化剂,通过水解-缩聚反应制备了不同DDS含量的有机硅/SiO_2有机-无机杂化溶胶。在100℃下经12 h烘干得到有机硅/SiO_2杂化涂层。涂层性能测试表明:随DDS含量增加,硬度、附着力、耐蚀性(未加DDS耐蚀性较差)有所下降;柔韧性均为1级。低温下涂层耐热性较好。溶胶中n(TEOS):n(MTES):n(DDS)为6:9:2时涂层综合性能最佳。     

有机硅／环氧耐热防腐涂料研究——涂料配方研究

本文以有机硅／环氧共聚树脂内成膜物质，研究了固化剂品种和固化条件对涂层性能的影响，以及铝粉填料对涂层耐热性的影响。     

耐高温冲击无机-有机杂化纳米防腐涂层制备及性能研究

目的制备一种兼具腐蚀防护与耐高温冲击的涂层材料。方法以无机硅酸盐和有机硅乳液为成膜物,纳米氧化锆分散液和水性铝粉浆为耐热填料,配合防腐颜料和助剂,制备出了耐高温冲击防腐涂料。通过扫描电子显微镜、中性盐雾测试、耐温性测试和耐电子束焊接测试,分别评价耐高温冲击防腐涂料涂覆后的微观形貌、对高强度合金钢的腐蚀防护能力、长期耐高温性能和耐瞬时高温冲击性。调整无机/有机树脂比例,对比腐蚀防护性与耐温性的相关关系。结果以纯无机树脂为成膜物,涂层的耐温性可达700℃,但防腐性能较差,耐中性盐雾时间低于24 h。以纯有机树脂为成膜物,涂层的耐温性为400℃,耐中性盐雾时间大于336 h。以无机/有机质量比为2:1制备的杂化纳米涂层的耐温性为700℃,耐中性盐雾时间为168h。纳米填料以分散液为载体进行添加后,可以在涂料中形成较好的分散,成膜后陶瓷填料依旧保持纳米尺度,涂层的耐温度冲击性得到了较大提升,在电子束焊接热冲击后,涂层形貌完整。结论无机/有机树脂的合适质量比可以在有效提高涂层防腐性能的同时保持涂层的耐温性,纳米氧化锆以分散液的形式加入,可以提高涂层的耐高温冲击性,该涂层可以用于高强度钢的焊接防护。     

透明耐磨疏水有机硅改性丙烯酸树脂的制备及性能

目的 研究不同丙烯酸类单体以及硅烷偶联剂配比对所制得的树脂涂层自清洁性能与机械性能的影响。方法 以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、丙烯酸丁酯（BA）3种丙烯酸类单体与硅烷偶联剂（KH570）为原材料,采用自由基聚合法制备了具有透明耐磨性质的疏水有机硅改性丙烯酸树脂,加入羟基硅油使其交联固化,增强机械性能。重点研究了树脂涂层的接触角、附着力、硬度、透光率及耐摩擦等性能。结果 有机硅单体成功与丙烯酸类单体发生共聚,单因素优化后的树脂涂层的接触角为106.7°,与基体结合力为0级,硬度为H,在可见光波段内,涂覆在玻璃基底上的树脂最高透光率为92.08%,同时涂层具有良好的致密性。结论 将硅烷偶联剂（KH570）与丙烯酸类单体进行共聚,硅烷偶联剂的长链明显提升了共聚物的疏水性与稳定性,经交联固化后涂层表现出良好的机械性能与稳定性,并且由于所加单体的折射率都<1.5,因而涂层表现出一定的增透效果。     

温度对改性硅溶胶涂层结构及耐蚀性能的影响

通过甲基三甲氧基硅烷的水解-缩聚对工业硅溶胶改性,获得了透明的改性硅溶胶及涂层。用热重/差热法(TG-DTA)对硅溶胶改性前后涂层的热性能进行表征,结果表明改性硅溶胶涂层具有一定的耐高温性能。在512℃左右开始发生明显的失重,质量损失小于7%;傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明改性硅溶胶涂层内部的大量羟基在200℃左右交联固化完全,在500℃左右发生Si-C键的燃烧分解;XRD分析表明改性硅溶胶涂层由非晶态物质构成,500℃左右的热处理涂层未晶化;光学显微镜观察及耐腐蚀性分析结果表明,改性硅溶胶涂层表面光滑致密,并具有一定的耐腐蚀性能,随热处理温度(≤500℃)的升高,涂层更致密,耐腐蚀性能增强。     

有机-无机杂化涂层制备工艺及性能研究

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)为有机前驱体,硅溶胶为无机前驱体,醋酸作为催化剂,利用溶胶-凝胶技术制备了有机-无机杂化涂层。研究了醋酸添加量及固化工艺对涂层结构与性能的影响。另外还进行了涂层的电化学分析。结果表明:在室温固化时,在一定范围内提高醋酸添加量可提高涂层的铅笔硬度。在220℃固化时,随着醋酸添加量的提高,涂层的铅笔硬度变化不大。随固化温度的提高,涂层附着力先上升后下降。在160℃固化处理时,涂层附着力达到最佳(0级)。随着醋酸添加量的提高,杂化涂层的阻抗值先上升后下降,醋酸添加量为4wt%时涂层阻抗达到最大。随固化温度的上升,杂化涂层的阻抗值先上升后下降,当固化温度为160℃时,涂层的阻抗值达到最大。     

无取向硅钢环保绝缘涂层的制备与性能

目的寻求替代含铬绝缘涂料的环保绝缘涂料。方法采用水溶性磷酸盐和水性树脂自制水性涂料,在无取向硅钢表面制备绝缘涂层,研究其固化工艺,并与国内涂料进行理化指标和涂层性能(附着力、表面电阻、耐腐蚀性能、耐热性)对比。结果自制绝缘涂料无刺激性气味,稳定性好,使用寿命长,在固化时间20~24 s、固化温度480~520℃的条件下,可在无取向硅钢表面制得均匀、光亮的银灰色绝缘涂层。绝缘涂层附着力为A级,12 h中性盐雾试验腐蚀面积低于5%,在750℃高温退火2 h不掉粉,表面绝缘电阻为297Ω/mm2(1.0~1.2μm)。结论自制水性绝缘涂料为环保型单组分涂料,与国内绝缘涂料的涂层性能相当,满足国内钢厂产品技术要求。     

耐温抗烧蚀酚醛树脂的合成及其性能研究

采用硼酸、有机硅预聚物对酚醛树脂进行化学改性,合成出具有较好耐温抗烧蚀性能的硼硅改性酚醛树脂。利用FT-IR对合成树脂的结构进行分析,结果表明,树脂分子链中含有硼氧基团和硅氧基团,具有明显的高邻位树脂结构。利用TGA和氧指数仪对树脂的耐热性和阻燃性进行分析,结果表明：合成的硼硅改性酚醛树脂具有优异的耐热性,固化后的改性酚醛树脂在800℃下的残重可达79％;同时,改性酚醛树脂具有良好的阻燃性,临界氧指数达46．8％,高于绝大部分热固性和热塑性树脂。