改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料的制备与性能研究

通过溶胶-凝胶法自制纳米二氧化硅(SiO_2),并采用油酸对其进行改性,改性纳米SiO_2与环氧树脂充分混合,加入丙烯酸单体,制得改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料。复合材料经透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)等表征和分析。实验结果表明,改性后的纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料的拉伸强度、冲击强度、拉伸模量等力学性能得以明显提高,当纳米SiO_2与环氧-丙烯酸酯复合材料的摩尔配比为3∶100时,改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯复合材料具有最佳的力学性能:冲击强度达到15.63kJ/m2,拉伸强度达到55.68MPa,拉伸模量达到3.67GPa;铅笔硬度达到2H、黏度明显提高达到125MPa·s;耐盐雾、耐水指标都有明显改善。     

无溶剂纳米SiO2改性环氧涂料的制备及涂覆建筑护栏施工要素

为了克服现有环氧树脂增韧改性时韧性增强而环氧树脂本身优异性能降低的技术难题,并解决环氧树脂的高柔韧性和无溶剂化的矛盾,先以带环氧基团的硅烷偶联剂KH-560改性纳米SiO₂,之后与液体环氧树脂E-51进行化学接枝反应,制得改性环氧树脂,再加入活性稀释剂和低黏度固化剂制备无溶剂纳米改性环氧涂料并对其配方进行优化,获得了柔韧性和防腐蚀性能俱佳的改性环氧涂料。以改性环氧涂料为底漆,以丙烯酸聚氨酯涂料作为面漆,详细介绍了复合涂层体系在不锈钢建筑护栏防护时的施工工艺和作业方法。结果表明:改性纳米SiO₂用量为环氧树脂E-51的2%³%时,纳米改性环氧涂料的柔韧性和防腐蚀性能优良;活性稀释剂用量为纳米改性环氧树脂的30%⁴0%,固化剂选用酚醛树脂固化剂NX-5198,附着力促进剂选用环氧基硅烷KH-560,用量为纳米改性环氧树脂的3%时,得到的改性环氧涂料施工、涂膜性能优良。     

紫外光固化改性环氧丙烯酸酯涂料的研制

通过对环氧树脂进行改性,降低其粘度,再用丙烯酸酯化,制得低粘度环氧丙烯酸酯预聚体,最后制备出性能优良、易于施工的紫外光固化涂料.本文对环氧树脂改性的催化剂、改性剂及其用量进行了实验研究,并制取改性环氧丙烯酸酯涂料,还对改性前后涂料的性能进行了比较.     

环氧改性酚醛树脂纳米复合材料的制备及性能研究

为提高酚醛树脂(PF)的耐热性和韧性,拓宽其应用范围,采用环氧树脂(EP)和纳米二氧化硅(SiO_2)对酚醛树脂进行改性,研究环氧树脂和纳米粒子用量对酚醛树脂综合性能的影响。测试结果综合分析表明,在环氧树脂用量为20%(wt,质量分数),KH560用量为20%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,环氧/纳米SiO_2改性酚醛树脂复合材料的聚合时间和软化点得到提高,热分解温度达到416.2℃,冲击强度达到7.49kJ/m~2,具有较好的性能。     

光固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料制备与性能表征

以异氟尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丙酸、季戊四醇三丙烯酸酯、甘油聚醚为原料,采用3种工艺合成水性紫外光聚氨酯丙烯酸酯(UV-WPUA)预聚物。采用国标要求测定低聚物的表观性能和涂料的基本性能,并分析SiO_2处理、甘油聚醚与2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)摩尔比、光引发剂含量和涂料固含量对涂料涂膜硬度的影响。研究结果表明,通过添加改性的纳米SiO_2、调节光引发剂含量和涂料固含量都能提高UV-WPUA涂料涂膜铅笔硬度。当改性纳米SiO_2的质量分数为4%~6%,光引发剂Irgacure2959质量分数为3%,固含量为55%,涂膜铅笔硬度较佳;甘油聚醚与DMPA摩尔比在3∶3~3∶4之间,第一步预封端工艺合成的UV-WPUA涂料涂膜铅笔硬度较佳。     

蓖麻油-SiO2复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层防腐性能研究

采用化学浸渍法在AZ91镁合金表面制备磷酸盐转化膜,继而进行环氧有机涂层制备,在环氧涂层中,分别添加了不同用量的纳米二氧化硅(SiO_2)和蓖麻油。并对制得的蓖麻油-二氧化硅复合改性AZ91镁合金环氧有机涂层进行表征,考察了蓖麻油和纳米SiO_2加入量及两者共同改性对复合有机涂层防腐性能的影响。结果表明,在蓖麻油添加量为3%(wt,质量分数),纳米SiO_2用量为1%(wt,质量分数)条件下,两者共同改性的复合环氧有机涂层的腐蚀电位达到-0.732V,阻抗可达到220.5MΩ,对基底具有较好的防护作用。     

低粘度紫外光固化竹木基涂料的研制

用一缩二乙二醇与E-44环氧树脂反应,得到的改性环氧树脂再与丙烯酸反应,制备了适于配制竹木基涂饰的紫外光固化的改性环氧丙烯酸酯预聚物。讨论了催化剂种类对环氧树脂转化率及产物粘度的影响,催化剂用量对改性环氧树脂丙烯酸酯化的影响,及光引发剂种类对固化速度的影响。最终制得的改性环氧丙烯酸酯光固化涂料比改性前的性能良好。     

功能化纳米SiO2改性环氧树脂复合材料及其摩擦磨损行为与机制

运用共价官能化技术,实现纳米SiO_2表面接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性(T-SiO_2),并制备功能化纳米SiO_2改性环氧树脂复合材料(T-SiO_2/EP),分析改性后纳米SiO_2表面官能团和化学元素的变化规律,测试T-SiO_2/EP的主要力学性能,研究其在干摩擦条件下的摩擦磨损行为与机制。结果表明:功能化纳米SiO_2的引入,有效改善了环氧树脂的力学与摩擦学性能,且当功能化纳米SiO_2含量为2%时(质量分数,下同),环氧复合材料(2%T-SiO_2/EP)的显微硬度和断裂韧度均达到最大值(70.2HD和1.02MPa·m~(1/2)),并具有优异的减摩耐磨性能。干摩擦条件下,2%T-SiO_2/EP复合材料的摩擦因数和磨损失重分别为0.49和1.7mg,较纯环氧树脂分别降低了31.9%和34.6%,较未改性纳米SiO_2增强的环氧树脂复合材料(U-SiO_2/EP)分别降低了14%和10.5%,并对相应的磨损机理进行了分析。     

低粘度环氧丙烯酸酯紫外光固化涂料的研制

采用双羟基化合物对环氧树脂进行改性 ,制得低粘度环氧树脂 ,然后用丙烯酸酯化 ,制得低粘度的紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料 ,并对其反应条件及改性剂的用量进行了实验研究 ,得出最佳条件及用量。     

SiO_2&Fe改性酚醛树脂的制备及性能研究

采用原位改性技术,将纳米二氧化硅(SiO_2)及其铁(Fe)的复合纳米粒子对酚醛树脂进行了改性处理,通过改变纳米SiO_2和Fe的质量配合比等实验条件制得改性酚醛树脂。对改性酚醛树脂的微观结构进行全面分析,对改性酚醛树脂的游离醛和固含量等性质做了详尽的研究,得到了综合性能最佳的改性酚醛树脂。结果表明,当纳米SiO_2与Fe质量配合比为1∶1.5时,改性树脂的游离醛为7.294%,固含量为74.26%;通过微观结构分析发现,纳米粒子均匀的分散在树脂中,酚醛树脂通过化学键键合在纳米粒子表面,达到了增强复合材料界面键合力的目的。     

装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层的耐腐蚀机理研究

使用纳米SiO_2作为载体、8-羟基喹啉作为客体制备纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物,将其添加到环氧树脂中制备出装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层。对其进行盐雾和电化学阻抗谱实验,研究了装载8-羟基喹啉的纳米SiO_2/环氧涂层的耐腐蚀机理。结果表明,纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物提高了环氧涂层的耐腐蚀性能,添加5%(质量分数)纳米SiO_2/8-羟基喹啉组合物的环氧涂层的耐腐蚀性能较优。8-羟基喹啉从纳米SiO_2孔道中释放并渗透到涂层与钢基材的界面形成含铁的铬合物膜,阻挡了腐蚀介质的渗入,使Q235钢基体的耐腐蚀性能提高。     

含氟F13-EAA/HDDA/EAA体系的光固化速率及耐湿性能

目前,对紫外光(UV)固化氟醇改性环氧树脂的报道较少。通过溶液聚合法合成了环氧丙烯酸酯(EAA)和一种可UV固化的氟醇改性环氧树脂——十三氟环氧丙烯酸酯(F13-EAA),将F13-EAA、活性稀释剂、EAA按不同质量比混合,加入光引发剂配制涂料后涂覆于马口铁表面,采用UV固化成膜。通过测定凝胶率和吸水率,研究了稀释剂种类、光引发剂种类和含量、F13-EAA含量、涂膜厚度及光照时间对F13-EAA/活性稀释剂/EAA体系涂膜光固化速率及吸水率的影响。结果表明:当F13-EAA∶HDDA(1,6-己二醇双丙烯酸酯)∶EAA质量比为30∶20∶50时,在3%Daroeur光引发剂下,UV照射20 s后,凝胶率达87.6%,吸水率仅为0.5%,硬度为4 H,附着力为3级,耐冲击性为600 N·cm,性能优异,满足使用要求。     

直链端羧基聚酯酰胺树脂增韧改性环氧树脂

以己二酸、三乙二醇、尿素和顺酐为原料合成了直链端羧基聚酯酰胺树脂,并用其改性双酚A型环氧树脂。通过扫描电镜表征了环氧/酸酐固化体系冲击断面形貌,通过力学性能、差示扫描量热分析、热失重测试,探讨了聚酯酰胺树脂对环氧树脂性能的影响。结果表明,制得的聚酯酰胺树脂与环氧树脂形成了均相体系,改性环氧/酸酐固化体系韧性断裂特征明显;改性后环氧树脂固化速率和弯曲强度降低,热稳定性和冲击强度提高。当己二酸、三乙二醇、尿素和顺酐的摩尔比为10∶8∶2∶2时,聚酯酰胺树脂改性环氧/酸酐固化体系的冲击强度最高,为26.5kJ/m2。     

纳米Al_2O_3复合环氧多胶粉云母带的试制与性能研究

用纳米氧化铝(Al_2O_3)对环氧多胶粉云母带进行了改性,制得双面玻璃布补强的纳米复合环氧多胶粉云母带,探讨了样品的性能,并与5440-1桐马酸酐环氧多胶粉云母带进行比较。研究结果表明,在云母带的粘合剂中引入13.5%(wt,质量分数)的纳米Al_2O_3,制得的纳米复合环氧多胶粉云母带在155℃条件下,弯曲强度达到108.00/MPa,电寿命有了较大幅度的提高,达到89.0h,导热系数为0.34W/m·℃,分别比5440-1桐马酸酐环氧多胶粉云母带提高了170%、129%和26%,具有较好的性能。     

纳米SiO_2协效纳米Mg(OH)_2阻燃EVA的研究

以纳米二氧化硅(SiO_2)为协效剂,协效纳米氢氧化镁(MH)阻燃乙烯-醋酸乙烯酯(EVA),并制得纳米SiO_2/MH/EVA复合材料。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、氧指数和垂直燃烧测定法对材料的性能进行测试。结果表明:纳米SiO_2与纳米MH间有明显的协同作用,SiO_2含量为6%(wt,质量分数),MH为44%(wt,质量分数),制得的纳米SiO_2/MH/EVA复合材料的阻燃体系氧指数为30.8%,阻燃等级为V-0级,断裂伸长率达到726%,拉伸强度达到3.82MPa。SiO_2/MH在EVA中分散优于纳米MH,纳米SiO2可以有效改善复合材料的力学性能和阻燃性能。     

纳米SiO_2溶胶掺量对环氧有机硅涂料防腐蚀性能的影响

为得到综合性能更优的应用于钢桥结构的复合防腐蚀体系,将甲基丙烯酰氧基丙基(甲基)二甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷按一定配比制备有机硅预聚物,用环氧树脂E20对其改性,再用不同掺量的纳米SiO_2溶胶进行掺杂改性,得到纳米SiO_2溶胶改性环氧有机硅复合涂料,将加入氨基硅烷固化后的复合涂料涂覆于标准试板,经干燥固化得到复合涂层。采用傅立叶变换红外光谱、激光粒径分析、扫描电镜、接触角测量、附着力测试等表征了复合涂层的结构及性能。结果表明:当硅溶胶掺量为3%时,复合涂层的力学性能、耐腐蚀性能都得到较大改善,硅溶胶对涂层的耐老化性能影响不大。     

丙烯酸酯涂料改性研究进展

综述了近几年有机硅、有机氟、环氧树脂、聚氨酯、纳米复合材料等改性丙烯酸酯涂料的发展概况,对国内外丙烯酸酯涂料改性的研究状况做了较详细的介绍.重点介绍了不同材料改性丙烯酸酯涂料,通过改性大大提高丙烯酸酯的综合性能,拓展了丙烯酸酯涂料的应用范围,并展望了该研究领域的发展前景.     

紫外光固化罩光漆用环氧丙烯酸酯树脂的合成及应用

以酚醛型环氧树脂为原料，合成出低粘度环氧丙烯酸酯(EA)树酯，讨论了环氧树脂类型、催化剂用量等因素对反应及产物性能的影响，并用柔性单体——己内酯改性丙烯酸酯(FAn)替代通常的单官能度单体，对树脂产物进行了涂料配方的研究。     

二聚酸二缩水甘油酯及其改性胺环氧固化剂的制备

研究了二聚酸二缩水甘油酯及其改性胺环氧固化剂的制备工艺,制得具有增韧作用的环氧树脂固化剂。采用羧酸-环氧氯丙烷(ECH)酯化、闭环二步法合成二聚酸二缩水甘油酯,其最佳合成工艺条件为:催化剂为四丁基溴化铵且用量为二聚酸(DA)质量的2%,酯化反应温度为90℃,DA∶ECH(摩尔比,下同)=1∶10,环化反应温度为55℃,NaOH质量分数为30%,DA∶NaOH=1∶4。将制得的缩水甘油酯与异佛尔酮二胺进行胺化反应得到改性胺固化剂,其与环氧树脂618固化产物的冲击强度为29.6kJ/m~2,体现出优异的增韧效果。     

煤制油碱性水储罐内表面无溶剂改性环氧防腐蚀涂料涂层的制备及其性能

煤直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的腐蚀特征复杂,内防腐蚀涂层脱落问题是储罐设备安全的隐患,同时也是制约装置长周期运行的瓶颈。以纳米二氧化硅改性环氧树脂、有机硅环氧杂化树脂与双酚A环氧树脂复配,制备无溶剂改性环氧涂料,用于直接液化制油工艺碱性含硫污水储罐内壁的防腐蚀,并在A3钢表面制备无溶剂改性环氧防腐蚀涂层,采用相关标准测试其性能。结果表明:采用纳米二氧化硅改性环氧树脂可以明显改善无溶剂防腐蚀涂料涂层的耐冲击强度、柔韧性以及交联度;硅烷偶联剂与二氧化硅改性环氧涂料使涂层附着力保持时间明显延长;有机硅环氧杂化树脂可以有效改善涂层抗腐蚀介质渗透能力,有机硅环氧杂化树脂与纳米二氧化硅改性环氧树脂则可以极大地减轻涂层表面和涂层本体在腐蚀性介质中的破坏程度,延长防腐蚀涂层使用寿命,满足煤制油工艺中碱性水储罐的防腐蚀要求。