醇體系下耐磨硅-鋁復合涂料及有機硅增透涂料的制備.pdf

1、有機硅聚合物是特種高分子材料,具有耐熱、耐輻射、耐腐蝕、憎水、透明等性質;鋁溶膠具有膠粘性、吸附性、穩(wěn)定性等優(yōu)點。它們摻雜后可同時展現(xiàn)出有機硅材料和鋁溶膠的優(yōu)異性能,在新型化工體系中具有很強的應用價值。本論文主要研究乙醇體系中高濃度鋁溶膠、有機硅增透涂料以及硅/鋁耐磨復合涂料的制備和性能研究,具體內容如下:
　　1.利用無水氯化鋁在醇體系下水解的方法制備了濃度較高的鋁溶膠。通過濃度的滴定,紅外光譜,Zeta電位和粒徑等方法對樣品進

2、行表征。結果表明實驗所制備的鋁溶膠濃度能達到13％以上(通常工業(yè)生產的濃度只有5％左右),并能在常溫下穩(wěn)定放置半個月以上;溶膠中以氧化鋁膠體為主要成分,其結合鍵為Al-O;體系的酸度影響溶膠的Zeta電位和穩(wěn)定性,同時水的加入量影響膠體顆粒的大小。最后對溶膠成膜后的表面進行SEM分析,發(fā)現(xiàn)其表面平整,沒有明顯的裂紋存在,說明鋁溶膠具有優(yōu)良的成膜性能,可以用于工業(yè)生產。
　　2.采用第一部分制備的高濃度鋁溶膠和有機硅烷制備了復合耐磨

3、涂料。通過對加入不同質量鋁溶膠的涂料涂膜進行穩(wěn)定性、耐磨性和硬度測試,表明增大溶膠的量可以提高涂膜的硬度和耐磨性,但涂料的存儲穩(wěn)定性有所下降。對涂料涂膜進行FT-IR光譜分析,發(fā)現(xiàn)鋁溶膠與硅醇結合,形成Al-O-Si相互交聯(lián)的聚合物。隨后探討了硅烷種類對涂料的性能影響,發(fā)現(xiàn)甲基三乙氧基硅烷占硅烷總量的60％時,涂膜的硬度比較理想。最后發(fā)現(xiàn)隨著反應溫度的升高,涂膜硬度有所增大,但涂料的存儲穩(wěn)定性下降。由于此涂料具備有機硅和鋁溶膠的優(yōu)異性能

4、,有望在工業(yè)中得到廣泛應用。
　　3.以甲基三乙氧基硅烷(MTES)和正硅酸乙酯(TEOS)等硅烷制得了有機硅增透涂料。探討了溶劑中水的用量和有機胺的加入量對涂料的穩(wěn)定性、涂料成膜后的增透效果、固化程度等的影響,以及原料中硅烷的配比對涂料固化后硬度的影響。結果表明,增加水的量能提高涂膜的增透性但會使它的光滑度下降;硅烷與有機胺的物質的量之比為4:1,且硅烷中R基與Si原子的物質的量之比(R/Si)為0.7-0.8時,涂層的增透性和