新型透明疏水硅丙膜的制備與性能研究.pdf

1、玻璃表面為高表面能的親水表面，與水接觸后，其表面能有顯著的降低，能被水所潤濕。如果玻璃非常平整及非常干凈，水滴在玻璃上將自由展開，接觸角為零。若將玻璃板傾斜，水會順流而下，不黏附。但實際上，由于玻璃表面時常并非完全平整，且常有灰塵及其它污物。在這種狀態(tài)下其表面就屬于不光滑、不均勻的固體表面，水滴在這樣的傾斜的玻璃板上就會出現(xiàn)前進角與后進角不等的黏附現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在雨滴灑在玻璃窗上或塑料雨衣上均可見到。 現(xiàn)有汽車均采用刮雨刷(器)

2、把水珠抹去或開動冷風驅除露珠，但前者在擋風玻璃上不停的往復運動會干擾司機視線，影響行車安全，且玻璃上仍有水膜，在遇大雨、暴雨時，刮雨刷(器)甚至無能為力，對汽車駕駛(行駛)造成嚴重威脅；后者則浪費較多能量。中國是一汽車大國和人口大國，研制玻璃表面憎水膜及其應用產(chǎn)品，將會帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。 本文(1)通過化學共混改性的方法，在聚丙烯酸酯的側鏈上引入有機硅，利用有機硅向表面遷移的趨勢，降低涂層的表面自由能，提高其疏水性；

3、(2)通過共聚改性，在聚丙烯酸酯的主鏈上引入有機硅鏈段，改善涂層的綜合性能，探討實現(xiàn)硅丙改性疏水膜的可行性。 用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)等方法，表征合成產(chǎn)物的結構及分子量；用熱重分析(TGA)測試改性涂層的熱穩(wěn)定性能；用分光光度計測試涂層的透光性；用接觸角儀測定改性涂層表面的接觸角；根據(jù)國家標準GB1725-79，GB1733-79測試涂層的固含量和耐水性；通過模擬雨淋實

4、驗測試了涂層實際應用效果。通過上述表征對硅丙改性涂層的綜合性能和影響表面疏水性的因素作了較為系統(tǒng)的研究。 通過溶液聚合，將四種單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯(BA)，丙烯酸乙酯(EA)，甲基丙烯酸-2-羥乙酯(HEMA)合成了側鏈含有羥乙基的聚丙烯酸酯類聚合物，并采用FT-IR、GPC，測試固含量和交聯(lián)度等方法，對產(chǎn)物進行了結構表征。 以不同的硅烷偶聯(lián)劑，如γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，甲基三甲氧基硅烷

5、(MTMS)與γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)等作為有機硅改性單體與聚丙烯酸酯類聚合物混合，在有機錫催化劑作用下于室溫固化，制備了一系列硅丙改性樹脂，并對其疏水性能進行測試。結果表明，有機硅改性的表面疏水性得到了顯著改善。另一方面，疏水效果與有機硅的添加量和采用的有機硅單體類型都有很大的關系。有機硅的添加量越大，改善的效果越好。當其添加量達到聚丙烯酸酯混合單體重量分數(shù)的80％時，改性效果最佳。有機硅單體的功能基團鏈

6、越長，疏水基團越多，效果也越好。同時，通過TGA、透光性、耐水性等測試對硅丙涂層的綜合性能表征研究。 通過溶液聚合，將四種單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯(BA)，甲基丙烯酸丁酯(BMA)，r-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)合成硅丙改性聚合物。通過FT-IR、示差掃描量熱法(DSC)、GPC、固含量測試等方法，對合成產(chǎn)物的組成、成分結構進行了表征，且通過TGA、紅外全反射衰減測試(ATR-IR)、接觸角測