改性树脂 改性有机硅树脂在功能涂料中应用的研究进展( 二 )


孔国强等利用含硅烷醇基的POSS提高有机硅树脂的热稳定性。
他们研究了不同POSS加入量和方法对有机硅树脂热性能的影响。结果表明,随着三硅烷基苯基的增加,改性有机硅树脂的热性能先升高后降低。
当P-POSS的质量分数为5%时,通过加热反应可以得到热性能良好的改性有机硅树脂。
此外,有机硅改性的有机树脂也取得了新的进展。费阳等人用硅氧烷单体和硅溶胶制备有机硅树脂对聚酯进行改性,得到有机硅-硅溶胶/聚酯复合树脂。
热重分析表明,有机硅树脂含量越高,复合树脂的热稳定性越好。
此外,有机硅树脂的用量对复合漆膜的力学性能和硬度也有非常重要的影响:有机硅树脂的增加提高了漆膜的硬度和附着力,但也降低了其柔韧性。
陈亚男用硅溶胶对环氧树脂进行改性,制备了高性能的硅改性环氧复合树脂。扫描电镜显示,体系在碱性条件下会发生絮凝。
红外光谱分析表明,硅溶胶中的活性羟基与环氧基团反应成功。通过一系列性能测试,表明该乳液具有良好的热稳定性。当硅溶胶含量为10%时,复合树脂的性能最佳。
2耐磨涂层
有机硅树脂的改性方法有很多,如改变侧链上的有机基团、接枝主链等。这些改性方法可以提高有机硅树脂涂层的耐划伤性。
如今,纳米技术在改性方面的应用有着良好的发展前景。树脂基纳米复合涂层的制备有助于提高涂层的耐磨性。
一方面可以对树脂基体进行改性,树脂与纳米粒子的相互作用改变了体系的热力学性质,从而形成特殊的有序结构。通过改变聚合物链的聚集结构,增加分子间原子力,抑制链运动,减少磨损,提高涂层的耐磨性。
另一方面,通过在涂层体系中引入纳米填料,可以提高涂层的机械强度和表面硬度。
为提高有机硅树脂的耐磨性,黄婵娟等研究了一种以有机硅树脂为基料的纳米TiB2-TiC复合涂层,以改善棉织物的表面结构,从而实现棉织物表面优异的耐磨性。
【改性树脂 改性有机硅树脂在功能涂料中应用的研究进展】正交试验表明,当TiB2与TIC的比例为1∶2,TiB2与TiC的比例为4%时,涂层的耐磨性最好。
涂膜的磨损率随着涂布量的增加而降低。扫描电镜显示,改性后的涂膜具有优异的耐磨性,摩擦1500次后仍具有一定的疏水性。
除了用作基体,硅树脂也被广泛用作增强材料。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究人员通过化学改性将多面体低聚硅烷接枝到氧化石墨烯表面,制备了超疏水POSS-GO纳米片,并将制备的POSS-GO添加到环氧树脂中,研究其在模拟海水中的防腐和摩擦学性能。
结果表明,经POSS-GO强化后,环氧涂层的硬度、结合强度和韧性均有一定程度的提高。
0.5%POSS-GO增强环氧复合涂层在模拟海水中浸泡150d后,摩擦系数和磨损率最低。
除了纳米技术的应用,有机硅改性有机树脂涂料也取得了新的进展。张全伟等制备了高羟值韧性有机硅树脂改性聚酯树脂。
结果表明,当聚酯与有机硅树脂的比例为2∶1时,改性漆膜具有良好的力学性能和最佳的耐磨性。
以该耐磨树脂为基料,碳化硅为耐磨填料,二硫化钼为润滑填料,制备了一种具有优异力学性能和良好防腐性能的耐磨涂层。当m∶m为5∶2,颜基比为0.7∶1.0时,涂膜的耐磨性能最好。
3防污漆
有机硅树脂优异的防污性能还取决于其独特的化学结构。硅树脂含有大量的硅羟基。在成膜过程中,硅羟基脱水缩合成巨大的网状结构,进而形成极其致密的漆膜。
这也是有机硅漆膜表面能低、表面张力低的原因。改性有机硅树脂的表面接触角可达150°,理论上使涂层具有优异的疏水性和优异的防污性能。

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