AZ91D镁合金磷酸盐转化膜封闭工艺优化

针对AZ91D镁合金表面磷酸盐转化膜致密性不足而耐蚀性差的问题,对其进行封闭处理。采用改性环氧丙烯酸树脂对由纳米硅溶胶20 g/L、N,N-二甲基乙醇胺10 g/L和异己醇5 g/L组成的封闭剂进行改性。通过单因素实验研究了不同因素对转化膜耐蚀性的影响,得到较佳的封闭工艺为:改性环氧丙烯酸树脂5.0 g/L,封闭剂50.0 g/L,pH 9~10,封闭时间120 s。经封闭处理后转化膜的致密性有所改善,耐蚀性得到显著提升。

光固化环氧丙烯酸酯树脂有机-无机杂化体系

用 γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 ( TMSPM)作为有机与无机相间的偶联剂 ,通过溶胶 -凝胶法制得了光固化环氧丙烯酸酯树脂的透明硬质杂化材料 .利用 FTIR、SEM、DSC和 TGA法表征杂化材料 ,并对其性能进行了研究 .由于无机与有机相间以共价键结合 。

光固化环氧丙烯酸酯/SiO_2杂化材料的研究

用FTIR、SEM、DSC和TGA表征了光固化环氧丙烯酸酯/SiO_2杂化材料[(EA-TMSPM)/SiO_2],研究了盐酸、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPM)和无机物浓度对(EA-TMSPM)/SiO_2结构与性能的影响。结果表明,无机物浓度高的(EA-TMSPM)/SiO_2杂化体系中SiO_2粒子尺寸略大于无机物浓度低的体系;盐酸和无机物浓度的增加,都可以增强杂化材料的耐磨性。

接枝环氧树脂/硅溶胶杂化水分散液的制备与表征

利用原位分散法制备了接枝环氧树脂 硅溶胶杂化水分散液 ,并通过红外光谱和 ζ电位测定 ,表征了接枝环氧树脂与硅溶胶之间的杂化作用 .实验结果表明 ,与接枝环氧树脂水分散液相比 ,杂化水分散液的粒径和粘度均减小 .按此探讨了形成杂化水分散液的历程 .初步测定了杂化水分散液成膜后的表面性能 ,发现它们具有更高的硬度和更好的疏水性能 。

UV固化环氧丙烯酸酯/SiO_2杂化涂料的制备与性能研究

以改性硅溶胶为无机组分,双酚A型环氧丙烯酸酯为有机组分,制备了UV固化环氧丙烯酸酯/SiO2杂化涂料。研究了改性硅溶胶制备条件及其用量对杂化涂料机械性能的影响,并用FT-IR和TG对固化膜进行了表征。结果表明改性硅溶胶能够同时提高体系的硬度和柔韧性,当n(MPTMS)∶n(HCl)∶n(TEOS)为0.75∶0.024∶1、改性硅溶胶与环氧丙烯酸酯的质量比为30∶70时,涂膜机械性能最佳。TG分析结果表明改性硅溶胶的加入可以明显提高环氧丙烯酸酯的热稳定性。

细乳液聚合制备纳米二氧化硅-丙烯酸酯复合乳液的研究

采用硅溶胶和丙烯酸酯单体通过细乳液聚合制备纳米二氧化硅/丙烯酸酯复合高分子乳液。考察了聚合过程中硅溶胶量对于单体转化率和聚合物粒子粒径的影响,并用GPC、XPS表征所得的复合乳液。实验结果表明:二氧化硅的引入提高了聚合反应速率,增加聚合物的分子量并使分子量分布变窄;在复合乳液粒子中,二氧化硅主要以分散相分布在连续的丙烯酸酯相内部;复合乳液的力学性能明显优于不含二氧化硅的纯丙烯酸酯聚合物乳液。

新型水性丙烯酸/环氧杂化乳液的制备及其在水性双组分金属防护涂料中的应用

首先用丙烯酸酯单体和乳化剂预乳化环氧树脂,按照乳液聚合的工艺制备了水性丙烯酸/环氧杂化乳液;研究了杂化乳液合成过程中乳化剂种类和用量、功能单体的用量、乳液p H等参数对乳液性能的影响。在此基础上,使用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,对涂层性能进行测试。结果表明:所制备水性丙烯酸/环氧杂化乳液具有较优的贮存稳定性,采用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,涂膜具有优异的综合性能;与传统的双组分水性环氧涂料体系相比,该杂化涂料体系具有更长的适用期、更快的干燥速度,可广泛应用于包括防锈底漆和面漆在内的各种防腐涂料应用领域。

聚吡咯/SiO_2作导电助剂的水性环氧抗静电涂料的制备

以导电性聚吡咯/二氧化硅(PPy/SiO2)复合材料作导电助剂,与环氧树脂乳液混合,经聚酰胺X-650固化后,制备了电导率在10-9～10-4S·cm-1之间的水性环氧抗静电涂料。结果表明:PPy/SiO2用量为环氧乳液的2%(质量分数,下同)时,环氧涂层的电导率可从10-16S·cm-1提高到1.2×10-9S·cm-1,而且PPy/SiO2用量低于8%时,涂层具有良好的综合性能,对玻璃和马口铁附着力为1级,耐冲击性大于50cm,铅笔硬度H,耐水性和柔韧性优良。SEM观察结果表明:PPy/SiO2在环氧涂层中具有良好的分散性,且与环氧基体结合比较紧密。

有机硅-丙烯酸酯-环氧树脂杂化材料的合成及性能

采用自由基溶液共聚和溶胶-凝胶法制备了有机硅-丙烯酸酯-环氧树脂杂化材料(简称杂化材料),探讨了杂化材料的室温固化机理,对杂化材料的结构、光学性能和热稳定性进行了研究。将该杂化材料用于成都金沙土遗址土样的加固实验,实验结果表明,当正硅酸乙酯(TEOS)的质量分数为15%和25%时,杂化材料中无机相SiO2的平均粒径分别为36nm和45nm,且分散均匀。傅里叶变换红外光谱表征结果显示,杂化材料中的有机相和无机相之间以化学键相连接;随TEOS含量的增加,杂化材料在可见光区的透光率有所降低,但起始分解温度和最大失重速率温度、耐光老化性相应提高。扫描电子显微镜表征结果显示,该杂化材料有效地填补了土中的孔洞,降低了孔隙率,起到了支撑的作用。

新型壳聚糖/纳米二氧化硅杂化材料的制备与性能

在纳米S iO2颗粒表面引入羟丙基氯活性基团,得到功能化S iO2颗粒,再将羟丙基氯化的S iO2颗粒交联固定在壳聚糖上,制备了一种新型的壳聚糖/纳米S iO2杂化材料(简称杂化材料);通过傅里叶变换红外光谱、透射电镜、扫描电镜方法对杂化材料进行表征,采用热重(TG)分析研究杂化材料的热性能;考察了杂化材料的沉降速率和对金属离子Ca2+和M g2+的吸附能力。电镜分析结果表明,杂化材料微粒为纳米尺度的无机S iO2加强化的微粒,S iO2颗粒分散在材料中,形成均匀的表面;TG分析结果表明,杂化材料的热性能有所提高;沉降实验测得壳聚糖和杂化材料作为吸附剂的沉降时间分别为130.3,68.5s,表明杂化材料的沉降速率比壳聚糖的沉降速率快了近一倍;杂化材料对金属离子Ca2+和M g2+的吸附量分别可达到0.289 3,1.445 6mm ol/g。

UV固化PUA/EA核壳复合乳液的制备与性能

以亲水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体为高分子乳化剂,与环氧丙烯酸酯(EA)树脂混合后,采用相反转乳化法制备了UV固化PUA/EA复合乳液。利用傅里叶变换红外光谱对水性PUA合成过程以及复合乳液UV固化前后进行了表征,表明得到了目标产物且UV固化良好。透射电镜(TEM)测试表明,复合乳液随EA含量不同呈不同的不规则的核壳结构。讨论了羧基含量、中和度以及EA树脂含量对乳液相反转过程、PUA预聚体的乳化能力、复合乳液及其固化膜性能的影响。结果表明,PUA预聚体的乳化能力随羧基含量的增加而增加,但超过2.3%后变化不再明显;相反转过程中体系黏度与电导率的最大值均随羧基含量的增加而增加,且出现得越来越晚;中和度增加,复合乳液的粒径逐渐减小,稳定性先变好后变差,乳液的黏度增加而固化膜的耐水性降低;EA含量增加,乳液粒径降低,涂膜的光固化速率提高,固化膜硬度增加,柔韧性变差,耐水及耐热性能均先增加后降低。

溶胶凝胶法制备光固化聚氨酯丙烯酸酯杂化材料的研究

以溶胶 凝胶法制备的硅溶胶为无机相,聚氨酯丙烯酸酯为有机相,以γ 甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPM)为两相间的偶联剂,制得了光固化杂化材料。研究了未固化的杂化体系的稳定性问题,并对其进行了结构表征和性能研究。无机相与有机相通过共价键相连,使得杂化体系光固化膜高硬度的获得并没有以柔韧性的损失为代价。在无机物含量较低时,聚氨酯丙烯酸酯/二氧化硅杂化体系光固化膜的耐磨性略有提高。

木器漆用低VOC水性环氧-丙烯酸酯杂化乳液的合成与研究

利用杂化乳液聚合技术合成了水性环氧-丙烯酸酯杂化乳液,考察了乳化剂种类和用量对乳液单体转化率、凝聚率和电解质稳定性的影响,通过FT-IR、GPC、UV对所得乳液进行了分析与表征。结果表明：环氧树脂与丙烯酸酯发生了接枝反应,并形成核壳结构。采用阴离子和非离子乳化剂复合体系（非∶阴=2∶1）,用量为单体总量的2.5%～3%时,所得乳液综合性能优良。

二氧化硅改性环氧树脂杂化涂料的制备与性能表征

通过溶胶-凝胶法将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷硅烷(KH-560)改性SiO2硅溶胶,并用其掺混改性环氧树脂,制备有机-无机杂化涂料.利用红外光谱(FTIR)、接触角、热失重(TGA)和电化学交流阻抗谱(EIS)等对制备的涂层进行表征.结果表明:当改性SiO2硅溶胶与环氧树脂的质量配比为3∶2时,涂层的附着力、硬度、抗冲击和柔韧度性能最佳,同时涂层的耐酸、耐碱、耐汽油、耐蒸馏水和耐盐水效果也达到实际使用标准.杂化涂层中无机SiO2相与环氧树脂相间存在化学键及氢键作用,有机-无机杂化交联的结果提高了涂层的耐高温及防腐蚀性能.

硅溶胶的有机化改性及其在胶粘剂中的应用

采用溶剂转化法和硅烷偶联剂,对亲水性硅溶胶进行有机化改性。与传统的短链偶联剂(如KH560、KH570)相比,使用长链聚醚型硅烷偶联剂改性的纳米SiO2粒子,能够在环氧树脂或聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂中得到良好的分散,并形成柔性的界面层,从而能够显著提高胶粘剂的粘接强度。

溶胶-凝胶法制备纳米SiO2／环氧树脂杂化材料

采用溶胶凝胶(Sol-Gel)法,以正硅酸乙酯(TEOS)为无机先驱体,γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为偶联剂,氨水为催化剂,制备了纳米SiO2/环氧树脂杂化材料以有效控制纳米粒子在基体树脂中的分散。考察了共溶剂乙醇对溶胶-凝胶过程的影响,通过力学性能测试研究了TEOS和KH-570用量对杂化材料性能的影响并通过扫描电镜(SEM)对杂化材料的微观结构进行了表征。结果表明:TEOS质量分数为3%,KH-570质量分数为2%时杂化材料拉伸强度和弯曲强度分别提高9%和10%。杂化材料断口形貌有明显的波纹状,表现为韧性断裂。该方法能够实现无机成分和有机环氧树脂在分子级别上的复合,制备出高性能杂化材料。

接枝改性硅丙复合涂层的制备及性能研究

以γ-甲基丙烯酰氧丙基-三甲氧基硅烷(KH-570)和甲基丙烯酸酯类(MMA)为原料,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,在非水溶剂中聚合先制得丙烯酸酯和KH-570的预聚体,通过预聚体与正硅酸乙酯(TEOS)共同水解制得了稳定的改性二氧化硅溶胶,同时,用一步法由TEOS、KH-570及MMA共聚也制备了丙烯酸酯改性硅溶胶。2种接枝后的二氧化硅溶胶通过浸渍提拉法在金属或者玻璃基片上成膜。运用激光光散射,FTIR、UV分光光度仪、铅笔硬度测试仪和附着力试验等对改性二氧化硅硅溶胶及涂层样品进行了分析和表征。结果表明,丙烯酸酯预聚体水解法具有很高的接枝率,制备的溶胶粒径易于控制,随水解条件的改变,可得到纳米至亚微米粒度的改性二氧化硅溶胶,并且成膜性能好。丙烯酸酯接枝改性后的二氧化硅涂层光学透过率高,对上述基材具有较好附着力,铅笔硬度均达到4H以上,对基材具有较好保护作用。

混杂聚合有机硅改性环氧丙烯酸酯的研究

利用4,4′–二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与双羟基聚甲基苯基硅氧烷分子中的羟基反应制得─NCO封端的预聚体,再将该预聚体与环氧丙烯酸酯(EA)混合,得到有机硅化学改性环氧丙烯酸酯。在此基础上,以氨基树脂为固化剂,制得常温固化涂层;以2–羟基–2–甲基–1–苯基–1–丙酮(即1103)为光引发剂,在紫外光照射下制得常温光固化涂层;以氨基树脂为固化剂,1103为光引发剂,在紫外光照射下制得常温混杂聚合涂层。讨论了上述3种涂层的硬度随固化时间的变化,用热重–差热分析(TG-DTA)技术研究了三者的耐温性。结果表明:常温混杂聚合涂层的硬度随时间的延长增加得最快,光固化涂层次之,常温固化涂层最慢。3种涂层都能耐420°C左右的温度。

紫外光固化低黏度环氧丙烯酸酯的合成

引入新的催化剂和新的阻聚剂构成催化-阻聚复合助剂体系,合成了可紫外光固化的低黏度环氧丙烯酸酯树脂,利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱对树脂结构进行了表征;研究了复合助剂及常用的催化剂、阻聚剂对反应过程及树脂性能的影响,发现复合助剂体系具有更好的催化和阻聚效果,反应活化能仅为37.69kJ.mol-1.K-1,所得树脂黏度仅为3000～4000mPa.s(60℃),为市售产品的1/3;最后利用综合热分析仪对树脂固化膜的耐热性能进行了分析。

改性二氧化硅-丙烯酸酯杂化细乳液的制备和性能研究

通过细乳液聚合方法制备了改性二氧化硅/丙烯酸酯杂化高分子乳液。考察了偶联剂改性前后对杂化乳液粒径的影响。杂化乳液成膜后通过XPS测定发现,未见Si激发,说明二氧化硅被丙烯酸酯包裹。在SEM照片上可以发现改性后的二氧化硅与丙烯酸酯亲和力增加,改性后的杂化乳液高分子比未改性的杂化乳液高分子的韧性有了一定的提高。