可光聚合酸催化制備有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層.pdf

1、在國(guó)家重視經(jīng)濟(jì)建設(shè)及社會(huì)建設(shè)的背景下，材料行業(yè)的發(fā)展日新月異，而涂層材料具有減緩基體磨損的強(qiáng)大作用，所以越來(lái)越吸引人們的眼球。并且隨著表面技術(shù)及工程的發(fā)展，涂料已經(jīng)發(fā)展成了一種功能性材料，逐漸成為工業(yè)中的一個(gè)重要分支。增硬從而提高涂層的耐劃傷性是作為保護(hù)涂層及功能涂層的基本要求。無(wú)機(jī)納米二氧化硅粒子由于剛性大、強(qiáng)度高并且具有表面效應(yīng)，所以人們常常將二氧化硅粒子與有機(jī)樹脂復(fù)合制備有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層從而提高涂層的硬度。
　　近年來(lái)，

2、光聚合由于可室溫固化，所以與熱聚合相比具有低能耗的特點(diǎn)，以及聚合速率快，在室溫條件下光照很短時(shí)間就可以固化。因此，本研究中將光聚合技術(shù)和溶膠-凝膠法相結(jié)合制備了有機(jī)-無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層。
　　溶膠-凝膠法制備有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層時(shí)使用的催化劑包括倆種類型:(1)小分子酸，由于鹽酸是強(qiáng)酸所以會(huì)腐蝕基材，并且小分子酸不能參與固化，會(huì)慢慢從涂層中揮發(fā)出來(lái)，所以不利于催化烷氧基硅烷水解縮合反應(yīng);(2)陽(yáng)離子引發(fā)劑(PAG)，由于價(jià)格比較貴，

3、所以使用PAG催化烷氧基硅烷水解會(huì)增加涂層的制造成本，不利于工業(yè)中使用，更重要的是PAG在樹脂基體中溶解性能不好，所以導(dǎo)致其在樹脂中分散不均勻，最終催化生成的納米粒子也不均勻，會(huì)影響最終涂層的性能。所以本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論包括以下幾點(diǎn):
　　1.采用酸酐和丙烯酸羥酯類單體反應(yīng)制備了一類結(jié)構(gòu)中含有羧基的的可光聚合單體從而催化烷氧基硅烷水解縮合。因此可避免使用小分子酸及陽(yáng)離子光引發(fā)劑作為催化劑帶來(lái)的不利影響。GC表征說(shuō)明這類反應(yīng)的產(chǎn)

4、率均大于98％。
　　2.以正硅酸乙酯(TEOS)為水解前驅(qū)體，γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷(KH570)為硅烷偶聯(lián)劑，合成的含有羧基的單體作為催化劑及有機(jī)單體，1173為光引發(fā)劑，制備了涂層。在一定的濕度條件下水解，得到有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合涂層，通過(guò)調(diào)節(jié)體系中TEOS的含量，來(lái)調(diào)控涂層的硬度。最終當(dāng)TEOS的含量為20％時(shí)，涂層的硬度值最高，以劃破為判斷基準(zhǔn)時(shí)鉛筆硬度值＞6H，以劃痕為基準(zhǔn)時(shí)鉛筆硬度值可以達(dá)到3H。同時(shí)制備的