有機(jī)硅氧烷水解縮合反應(yīng)及其在耐磨涂料上的應(yīng)用.pdf

1、耐磨有機(jī)硅涂料可用于光學(xué)塑料的表面改性。這類涂層通常以硅氧烷水解成膜法制備，該方法制備涂料具有工藝簡單、性能穩(wěn)定，涂層耐擦傷強(qiáng)度高、附著力好，且固化溫度低、成本低廉等優(yōu)點。 涂層制備過程的本質(zhì)是硅氧烷的水解一縮聚反應(yīng)。本文通過氣相色譜研究甲基三甲氧基硅烷與正硅酸乙酯的共同水解反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其水解分為兩個階段：前一階段為快速水解反應(yīng)階段和后一階段為慢速反應(yīng)階段；在水解過程中，MTMOS的第一、二步水解速率比TEOS第一步快，TEOS的

2、第二步水解速率比MTMOS第二步水解速率快。 同時，還通過GPC和Zetasizer研究80℃下涂料料液中的縮聚反應(yīng)及粒子生長過程。引入分子數(shù)量減半所需時間分析數(shù)均分子量隨反應(yīng)時間的變化來得到分子數(shù)量減半所需時間以及與反應(yīng)速率相關(guān)的信息。本反應(yīng)體系中乙酸胍、碳酸胍、2-乙基-4-甲基-咪唑均能縮短縮聚反應(yīng)的分子數(shù)量減半所需時間，表明其對于縮聚反應(yīng)具有促進(jìn)作用，且其順序為：GC＞GA＞2E4MZ。而粒子的粒徑及粒徑分布寬度均在反應(yīng)

3、中快速增大，表明粒子間的聚并主導(dǎo)粒子生長的過程；再結(jié)合Iler對硅醇溶液中粒子生長的研究，認(rèn)為影響粒子生長的因素包括：粒子濃度、粒徑、反應(yīng)溫度以及硅醇間的縮聚反應(yīng)。 通過FTIR跟蹤涂層固化過程，建立固化過程中的縮聚動力學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)該動力學(xué)模型能預(yù)測有機(jī)硅樹脂固化縮聚過程的反應(yīng)動力學(xué)。研究得到各縮聚反應(yīng)體系的一系列動力學(xué)參數(shù)，如反應(yīng)程度、反應(yīng)速率常數(shù)、反應(yīng)活化能等，發(fā)現(xiàn)固化劑隨溫度變化存在潛伏階段，在60～80℃下固化劑體系的活