水性丙烯酸樹脂光催化超疏水涂層的制備及其性能研究.pdf

1、隨著人們環(huán)保意識的增強，人們對涂料的性能要求越來越高。近年來，一種與水接觸角大于150°、滾動角小于10°的超疏水表面受到了人們極大的關注，其優(yōu)異的憎水性使其在自清潔、流體減阻、油水分離等領域中有著極其重要的應用前景。納米TiO2具有優(yōu)異的光催化性能，能將空氣中的有機氣體分解成二氧化鈦和水，并具有抗菌等功能。本文通過將納米TiO2與SiO2粒子的復合構造粗糙表面結構，然后再與高耐候低表面能的水性丙烯酸樹脂進行復合，大面積的制備出具有光催

2、化超疏水性的涂料。并對涂料的合成工藝及各項性能進行深入分析:
　　 (1)采用Sol-gel法制備環(huán)氧基改性的納米二氧化鈦(TiO2)粒子，利用硅烷偶聯劑WD-56對2μ mSiO2進行表面接枝改性，然后通過改性粒子表面特殊官能團間的反應制備復合微球。結果表明:采用St(o)ber法制備出的納米TiO2粒子粒徑約為17nm，粒徑分布集中，經500℃煅燒2h之后，由無定型態(tài)轉變?yōu)殇J鈦型;經化學表面接枝改性之后，納米粒子及復合微球在

3、PMMA中的分散穩(wěn)定性增強。
　　 (2)采用乳液聚合的方式合成有機硅改性丙烯酸乳液，將其作為成膜基體，然后將其與多尺度的復合微球進行共混，制備出有機無機復合涂層?？疾榱擞袡C硅改性丙烯酸乳液聚合工藝因素的影響及共混涂膜性能的分析，結果表明:在軟硬單體的質量比為1.1∶1，復合乳化劑OP-10∶SDS的質量比為1∶2，乳化劑使用量為單體總質量的4％，有機硅改性劑A-151用量為單體總質量的8％時，乳液聚合工藝最佳，涂膜的穩(wěn)定性和疏

4、水性能最好，乳膠粒的平均粒徑約為49nm;有機硅的接枝提高了丙烯酸樹脂的耐熱穩(wěn)定性;共混涂膜具有良好的光催化疏水性能，與水接觸角達到151.2°，10min之內能夠降解90.25％的甲基橙溶液。
　　 (3)利用自制的有機硅氟改性丙烯酸乳液作為成膜基體，將其與TiO2/SiO2復合微球共混，制備有機無機復合涂層。結果表明:涂膜的靜態(tài)水接觸角大于157.5°，滾動角僅為4.5°;涂膜的鉛氏硬度為HB，附著力為三級;不僅有良好的耐酸