可光聚合酸催化制備有機無機納米復(fù)合涂層.pdf

1、在國家重視經(jīng)濟建設(shè)及社會建設(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大作用，所以越來越吸引人們的眼球。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)中的一個重要分支。增硬從而提高涂層的耐劃傷性是作為保護涂層及功能涂層的基本要求。無機納米二氧化硅粒子由于剛性大、強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樹脂復(fù)合制備有機無機納米復(fù)合涂層從而提高涂層的硬度。
　　近年來，

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，以及聚合速率快，在室溫條件下光照很短時間就可以固化。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-無機納米復(fù)合涂層。
　　溶膠-凝膠法制備有機無機納米復(fù)合涂層時使用的催化劑包括倆種類型:(1)小分子酸，由于鹽酸是強酸所以會腐蝕基材，并且小分子酸不能參與固化，會慢慢從涂層中揮發(fā)出來，所以不利于催化烷氧基硅烷水解縮合反應(yīng);(2)陽離子引發(fā)劑(PAG)，由于價格比較貴，

3、所以使用PAG催化烷氧基硅烷水解會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，會影響最終涂層的性能。所以本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論包括以下幾點:
　　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離子光引發(fā)劑作為催化劑帶來的不利影響。GC表征說明這類反應(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，得到有機無機納米復(fù)合涂層，通過調(diào)節(jié)體系中TEOS的含量，來調(diào)控涂層的硬度。最終當TEOS的含量為20％時，涂層的硬度值最高，以劃破為判斷基準時鉛筆硬度值＞6H，以劃痕為基準時鉛筆硬度值可以達到3H。同時制備的