纳米SiO_2/氟硅改性丙烯酸树脂低表面能防污涂料

采用具有低表面能特性的有机硅单体、有机氟单体对丙烯酸树脂进行改性合成,探讨了软硬单体比例、硅单体用量对树脂性能的影响,用接触角测量仪对树脂涂膜与水及甘油的接触角进行了测量,计算了其表面能。当软硬单体比值为1.2,硅单体含量为9.0%时制备的树脂性能最好。同时,探讨了微米级颜填料、纳米SiO2加入量对防污涂料性能的影响。结果表明,当树脂加入量为55.9%、微米级颜填料加入量为16.2%、纳米SiO2加入量9.3%时,防污涂料性能最好,其表面能为2.90 mN/m,附着力2级,耐冲击性50 cm。     

正交法研究自干型水分散氟硅改性丙烯酸树脂的合成与性能

通过正交实验研究了自干型水分散氟硅改性丙烯酸树脂的影响因素,系统地分析了各个因素对于树脂成膜后的不同性能的影响,重点分析了氟元素含量(元素的质量分数)、硅元素含量(以下简称含量)、亲水基团含量的交互影响,讨论了氟、硅含量对树脂成膜性能的影响,找出了较佳的反应条件m(甲基丙烯酸甲酯)∶m(丙烯酸丁酯)∶m(苯乙烯)∶m(丙烯酸-β-羟丙酯)∶m(叔碳酸乙烯酯)=50∶10∶8∶4∶2,丙烯酸六氟丁酯(6F)作为氟改性单体。研究结果表明:亲水基团在10%、氟含量在10%、硅含量在1%时能明显改进树脂的硬度和耐水性;可以通过调整各单体的比例来满足实际应用对树脂不同性能的要求。     

低氟含量水性自清洁氟碳涂料的研究

通过分子结构设计,合成了一类基料中氟含量6%的水性含氟丙烯酸树脂涂料,测定了纯水在涂膜上的接触角,探讨低氟含量的含氟丙烯酸树脂的自清洁机理,研究了低氟含量时其涂层的纯水接触角、常规物理性能、耐人工老化性,以及分析了老化时间与接触角的关系,通过红外光谱对老化前后聚合物的结构进行表征。结果表明,低氟含量下水性含氟丙烯酸树脂涂料仍具有优异的物理性能,但是老化后接触角出现明显下降,疏水性被破坏,涂层的耐久性能需要进一步提高。     

含氟低表面能丙烯酸涂料的研制与表面性能研究

以甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、2-羟基丙烯酸丙酯和全氟丙烯酸酯为原料,通过自由基聚合,制备了含氟丙烯酸共聚物.利用接触角分析仪、差示扫描量热分析(DSC)、扫描电子显微镜和X射线能谱分析对含氟烷基链长及含量对涂膜表面性能的影响进行了研究.结果表明,在含氟丙烯酸酯类单体的含量一定的情况下,涂膜与水的接触角随着全氟烷基链长度的增加而增加;另一方面,在含氟单体的含量小于3%(质量分数,以下同)时,接触角随着单体含量的增加而增加;当含氟单体的含量超过3%时,继续增加含氟单体的用量对接触角的影响不大.     

TiO2/含氟树脂复合超疏水涂层的制备

采用自由基溶液聚合法与共混法制备Ti O2/含氟树脂（FA）超疏水涂层。分别以甲基丙烯酸丁酯（BA）和苯乙烯（ST）为软硬单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯（DFMA）为低表面能单体,丙烯酸（AA）为功能单体,甲苯（MB）为溶剂,通过自由基溶液聚合法制备含氟树脂（FA）。将无机纳米TiO2粒子均匀分散于含氟树脂中,然后以提拉法涂覆于基质表面即得TiO2/含氟树脂复合涂层。用接触角仪、紫外可见光光度计、红外光谱、扫描电镜、综合热分析对涂层进行了测试表征。实验结果表明：当DFMA含量为15%,含氟树脂涂层与水的接触角为105°,涂层在310℃以下可基本保持稳定结构。当TiO2（60nm）粒子的掺杂质量分数为15%时,所制备复合涂层的疏水角为151°,透过率可达65-75%。     

含氟丙烯酸酯乳液高疏水性与低氟含量的平衡探索

为了研究含氟丙烯酸酯乳液涂膜的疏水性与氟含量的平衡关系,以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHM)为含氟单体,双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)为交联单体,采用半连续核壳乳液聚合的方法合成了一系列自交联含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究表明:含氟单体含量为12%(即氟含量为6.84%,均以聚合单体的总质量计,下同)时,含氟基团在涂膜表面可以达到饱和,乳液固含量可达38.2%;再添加4%交联单体,涂膜的水接触角为116.6°。当含氟单体含量降为4%(氟含量2.28%)时,通过提高成膜温度或添加成膜助剂,也可使涂膜表面的水接触角达到104.2°,具有较好的疏水性能。     

丙烯酸型亲水涂料乳胶粒表面羧基分布的研究

研究了以苯乙烯为核,丙烯酸酯类为壳的核壳乳液,采用丙烯酸为功能性单体,成膜后羧基为极性基团分布在涂膜表面达到亲水目的。讨论了功能单体丙烯酸(AA)在乳胶粒表面的分布情况及其加量对涂膜亲水性的影响,通过电导滴定发现当AA的加入量为3%时,水相中游离的丙烯酸含量为5.57%,聚合物表面的羧基含量为36.11%,涂膜的亲水性达到最佳,水接触角为51.1°。本文还讨论了核壳法和核壳翻转法对乳胶粒表面羧基分布及涂膜亲水性能的影响,两者的电导滴定曲线形状一致,由两个当量点可以计算出水相中游离的丙烯酸含量为1.47%,而乳胶粒表面羧基分布的含量为43.59%,可见,用核壳翻转法合成的乳液,乳胶粒表面羧基分布含量比普通聚合方法合成的乳胶粒表面羧基分布含量高,涂膜亲水性进一步提高,水接触角降低为44.5°。     

含氟丙烯酸酯共聚物的合成及其涂膜表面疏水、疏油性能研究

以单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、含氟(甲基)丙烯酸酯为原料,通过改变氟碳链长度、氟单体含量以及添加方式等因素,合成了一系列的含氟丙烯酸酯共聚物。利用表面接触角测试仪、红外光谱仪和多功能光电子能谱仪表征了共聚物涂膜的表面疏水、疏油性能以及表面化学成分,探讨了其影响因素。结果表明,共聚物涂膜表面疏水、疏油性能与其表面化学成分密切相关;使用长氟碳链的氟单体、增加氟单体用量以及采用在反应后期一次性加入氟单体的方法均有利于提高涂膜表面的疏水、疏油性能;当全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯的质量分数为25%时,所得涂膜表面的氟元素质量分数达到44.284%,对水、对正十六烷的接触角分别达到127°和65°。     

基于羟基含氟丙烯酸树脂的防腐抗菌涂层的制备与性能研究

以丙烯酸羟丙酯(HPAA)、丙烯酸(AA)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)为原料,制备了一种溶液共聚型全氟羟基丙烯酸树脂(PFHA),用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对PFHA进行了结构表征。以PFHA、油水两用型钛白粉和季铵基硅溶胶包覆纳米银(QAg-SiO₂)等为主要成分配制了溶剂型含氟丙烯酸涂料,分别考察了树脂羟基含量、纳米二氧化钛和QAg-SiO₂含量对涂层性能的影响。结果表明：当树脂羟基含量为3.3%、涂料中TiO₂和QAg-SiO₂的含量分别为25%和10%时(均为质量分数),涂层的水接触角为114°,硬度为3H,附着力为1级,且经硫酸盐还原菌浸泡168 h后无腐蚀,具有优良的物理性能与防腐抗菌性能。     

有机硅低表面能/自抛光海洋防污涂料的制备

采用接枝共聚的方法,即环氧和丙烯酸反应,环氧开环的同时生成带有羟基的丙烯酸单体,加入引发剂结合另外2种丙烯酸单体,在催化剂的作用下接入有机硅,制得有机硅环氧丙烯酸树脂。讨论了环氧树脂的用量对涂膜性能的影响、涂料的水解特性,并进行了实海挂板实验。结果表明:当环氧的用量为10%时,制备的防污涂料与水的接触角达到133°,附着力1级;有机硅/环氧改性丙烯酸树脂制得的防污涂料在海水中能够稳定地水解,兼具低表面能和自抛光的特性,实海挂板实验结果表明,涂料具有良好的防污性能。