CDI活化纖維素改性納米氧化鋅及在涂料中的應用.pdf

1、納米氧化鋅是一種新型的無機功能材料，由于其具有較高的比表面積和較寬的能帶，因而在磁、光、電、敏感、紫外線屏蔽等方面有普通氧化鋅產(chǎn)品所不具備的特殊性能和用途。目前納米氧化鋅應用于涂料中組成新型功能復合涂料，己成為研究的熱點。然而國內(nèi)外關于納米氧化鋅改性涂層防護作用的研究還處于探索階段，尤其是關于有機物改性后的納米氧化鋅對涂層抗介質(zhì)滲透能力以及機械性能影響的研究還停留在簡單的定性階段。并且納米氧化鋅表面親水疏油，在有機高分子樹脂中難以均勻分

2、散。其比表面有極大的活性，容易造成團聚，因此需要對其進行改性。
　　 本文采用CDI活化纖維素，將其接枝到經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后的納米氧化鋅表面，以對其進行改性。從而使得改性后的納米氧化鋅在有機溶劑中具有良好的分散性和穩(wěn)定性。本課題首先針對納米氧化鋅的團聚以及與涂料結(jié)合性差的問題進行了相關改性工作，然后研究了改性后的納米氧化鋅對聚酯涂膜吸水率、附著力及其它性能的影響。
　　 與纖維素直接接枝納米氧化鋅相比，經(jīng)CDI活化纖維素

3、后接枝的納米氧化鋅，其接枝率大大提高，所得納米氧化鋅粒徑在60～80nm之間，而且粒徑均勻。并且通過沉降實驗結(jié)果可知，改性后的納米氧化鋅其在有機溶劑中可以保持72h以上。沉降性能更為穩(wěn)定，分散性更好。通過紅外光譜、熱失重等實驗結(jié)果分析可知，經(jīng)CDI活化后纖維素與經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后的納米氧化鋅發(fā)生反應。活化指數(shù)、吸光度分析法實驗系統(tǒng)研究偶聯(lián)劑用量、偶聯(lián)時間、反應溫度、纖維素與CDI比例、纖維素-CDI用量等改性條件對改性效果的影響，并與未

4、改性的納米氧化鋅作了對比。所得改性納米氧化鋅粒子最佳工藝條件如下：偶聯(lián)劑用量為2％，偶聯(lián)時間為3個小時，反應溫度為60℃，纖維素與CDI的比例應為1.25，纖維素-CDI的用量為3％。
　　 通過共混法將制得的改性后的納米氧化鋅粒子以及未改性納米氧化鋅粒子填充到不飽和聚酯涂料中，制備納米氧化鋅/聚酯涂料，測試了納米氧化鋅/聚酯涂料的耐水性、附著力、硬度以及耐酸堿性等涂膜性能。研究了納米氧化鋅添加量對涂料涂膜性能的影響，涂膜性能測