纳米无机有机硅杂化光固化涂料的制备工艺及性能检测
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材料化学专业杂化材料结课论文题目:有机/无机纳米杂化材料摘要随着现代科技的发展,单一性能的材料已不能满足人们的需要。
目前通过两种或多种材料的功能复合,性能互补和优化,可以制备出性能优异的复合材料。
无机有机杂化材料是无机材料和有机材料在纳米尺度结合的复合材料,两相间存在强的作用力或形成互穿网络结构。
环氧树脂有诸多方面的优点,然而,由于环氧树脂是交联度很高的热固性材料,它的裂纹扩展属于典型的脆性扩展,其固化物脆性大、耐热性差、抗冲击强度低、易开裂,难以满足日益发展的工程技术的要求,从而限制了环氧树脂的进一步应用。
目录摘要 (I)第1章绪论 (4)1.1有机/无机纳米杂化材料 (4)1.2 纳米材料的特点 (5)1.3 有机/无机纳米杂化材料的研究现状及应用 (6)第2章有机无机纳米杂化材料的制备方法 (8)2.1 溶胶--凝胶法 (8)2.2 有机与无机两相间以共价键结合 (9)2.3 插层复合法 (9)2.4 前驱体法 (11)2.5 LB膜技术 (11)第3章环氧树脂/SiO2-TiO2纳米杂化材料 (12)3.1环氧树脂/SiO2-TiO2纳米杂化材料 (12)总结 (14)参考文献 (15)第1章绪论1.1有机/无机纳米杂化材料有机无机纳米杂化材料是有机和无机成分相互结合,特别是在微观尺寸上结合得到的一种材料。
制备纳米材料的方法主要有物理方法和化学方法,物理方法有:真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法;化学方法有:气相沉积法、水热合成法、沉淀法、溶胶凝胶法、微孔乳液法。
无机组分和有机组分的复合,可以形成光学材料、耐高温材料、力学材料等多种功能材料[1]。
尽管种类千变万化但根据其两相间的结合方式和组成材料的组分,可将无机有机杂化材料大致分为以下两种类型。
(1)有机分子或聚合物简单包埋于无机基质中,制备此类杂化材料可以采用预先掺杂法,也可以采用凝胶浸渍法,此时无机组分与有机组分之间通过弱键如范德华力、氢键或子间作力而相互连接。
有机-无机杂化环氧涂层的合成与性能研究金鹿江;杭建忠;孙小英;王小芬;施利毅【摘要】以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为水解前驱体,y-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为偶联剂.采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机杂化环氧树脂.研究了水解单体和用水量对涂层性能的影响.结果表明:当水与水解单体物质的量比为4∶1时,杂化涂层附着力为1级,硬度为4H,耐盐雾时间达到360 h.电化学测试表明,在低频区杂化涂层阻抗值可达105 Ω·cm2,比铝合金裸板阻抗值高出2个数量级.表现出良好的防腐蚀性.热重分析显示,杂化树脂具有优异的热稳定性能.利用红外光谱与核磁共振分析了杂化涂层的组成和结构;同时,探讨了溶胶-凝胶杂化涂层的反应机理.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)005【总页数】7页(P18-24)【关键词】溶胶-凝胶;杂化涂层;耐盐雾;电化学;反应机理【作者】金鹿江;杭建忠;孙小英;王小芬;施利毅【作者单位】上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2基于溶胶-凝胶(sol-gel)技术的有机-无机杂化涂层是一种新兴的功能材料,近年来引起研究者的广泛关注[1-4]。
该材料通常以有机硅氧烷为前驱体,在低温条件下经水解缩合反应制备,杂化材料中有机相与无机相通过化学键相结合,形成高度交联的网状结构,它兼具高分子聚合物和无机材料特点,具有良好的力学性能。
研究表明,有机-无机杂化涂层可与铝合金界面形成Si—O—Al化学键,能有效增强涂层附着力和耐腐蚀能力,杂化涂层材料制备工艺及应用对环境友好,是理想的可有效替代铬酸盐氧化膜的环保材料。
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December,2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟(安徽师范大学化学与材料科学学院,安徽 芜湖 241002)摘 要:纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法,所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用,以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词:纳米SiO2;丙烯酸酯;改性;复合方法中图分类号:TQ630.4文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂,由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能,在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性,多种酯基在不同介质中的溶解性,以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点,丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点,如热稳定性较差,涂膜易返黏,机械加工性能差等。
为改善涂料性能,有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径,复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性,对热、化学、大气的稳定性结合起来,显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段,纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构,表面存在不饱和键以及不同键态的羟基,具有很高的反应活性,而且表面吸附能力强,对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率,而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近,形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用,如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
有机硅改性紫外光固化水性环氧衣康酸树脂的制备及性能研究韦星船;邓妮;任保川;胡杨明;田华浩;杨前程;蔡伟平【摘要】以环氧树脂(E-51)、聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGGE)、衣康酸(IA)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为主要原料,合成了一系列有机硅改性UV固化水性环氧衣康酸树脂.研究了反应温度对体系酸值及改性树脂性能的影响.考察了KH560用量对涂膜耐水性、水接触角和力学性能的影响,并利用红外光谱和热重分析对改性树脂进行了表征.结果表明,当反应温度为90℃,有机硅用量为13.04%时,制得的树脂及其涂膜的综合性能优良:涂膜的吸水率由未改性前的15.58%下降到8.72%,水接触角由58.9°上升到82.3°,最终降解温度由623.11℃增至766.04℃,耐水性、疏水性和热稳定性明显提高.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2016(035)006【总页数】7页(P275-280,后插1)【关键词】水性环氧衣康酸树脂;有机硅;改性;紫外光固化;耐水性;疏水性;热稳定性【作者】韦星船;邓妮;任保川;胡杨明;田华浩;杨前程;蔡伟平【作者单位】广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TQ637.6First-author’s address: School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangzhou University, Guangzhou 510006, China随着全球对环境问题日益重视,开发不含挥发性有机化合物(VOC)的环境友好型水性环氧树脂涂料已成为涂料工业的一个研究热点[1-2]。
光固化有机硅材料第一篇:基础理论一、绪论紫外光(UV)固化是20世纪60年代出现的一种材料表面处理的先进技术,它与电子束(EB)固化统称为辐射固化。
它是利用紫外光引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联,瞬间固化成为固态材料。
1.光固化技术特点高效:光固化产品最常见的未UV涂料、UV油墨、UV胶黏剂,它们的最大特点就是固化速率快,一般在几秒到几十秒之间,最快的可在0.05~0.1S的时间内固化,是目前各种涂料、油墨、胶黏剂中干燥固化最快的。
适应性广:光固化产品可适用于多重基材,如纸张、木材、塑料、金属、皮革、石材、玻璃、陶瓷等,特别对一些热敏感材质(如纸张、塑料或电子元件等)尤其适用。
节能:光固化产品是常温快速固化,其能耗只有热固化配方产品的1/10~1/5。
光固化仅需要用于光引发剂的辐射能,而不像热固化那样需要加热基材。
材料和周围空间还要蒸发除去稀释用的溶剂和水,耗费大量能量。
环境友好:光固化产品的另一个优势是它基本不含挥发溶剂,所用的活性稀释剂是高沸点有机物——丙烯酸多官能单体,而且固化是都参与交联聚合,成为交联网状结构的一部分,因此不会造成空气的污染,也减少了对人体的危害及火灾的危险性,是一类环境友好的产品。
经济:光固化产品的生产效率高,能耗低,而且光固化设备的投资相对较低,易实现流水线生产,厂房占用地面积较少,可节省大量投资,不含溶剂,减少污染,也节省资源,综合考虑是经济的。
2.有机硅与光固化有机硅材料由于其独特的分子结构而具有许多优异的性能, 如耐高低温性、耐候性、电绝缘性、低表面张力和低表面能; 此外, 有机硅材料还具有很低的粘温系数、优异的界面特性、良好的润滑性和化学稳定性等。
这些性能使有机硅材料日益受到人们的重视, 得到广泛应用。
紫外光固化技术具有效率高、污染少、简便、节能等特点, 完全符合3E !Energy (节能)、Ecology (生态环保)、Economy (经济) 原则, 是一种环境友好的绿色技术。