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有機硅氟納米雜化疏水涂料的制備和應用
來(lái)源:建筑鋼結構網(wǎng)  作者:  時(shí)間:2010-09-27   關(guān)鍵詞:應用 涂料 納米 有機  

摘要:    疏水涂料指涂膜在光滑表面上的靜態(tài)水接觸角大于90°的一類(lèi)低表面能涂料,具有防水、防霧、防雪、防污染、抗粘連、抗氧化、防腐蝕和自清潔以及防止電流傳導等重要特...

    疏水涂料指涂膜在光滑表面上的靜態(tài)水接觸角大于90°的一類(lèi)低表面能涂料,具有防水、防霧、防雪、防污染、抗粘連、抗氧化、防腐蝕和自清潔以及防止電流傳導等重要特點(diǎn),在科學(xué)研究和生產(chǎn)、生活等諸多領(lǐng)域中有極為廣泛的應用前景[1]。通過(guò)設計不同結構、化學(xué)和物理特征的涂料,能為固體材料提供新的附加功能。純的納米硅溶膠涂料是一種耐候性、耐溫性?xún)?yōu)良的高硬度無(wú)機材料,溶膠-凝膠技術(shù)制備的納米SiO2/有機硅雜化材料成膜后具有耐熱性、耐候性、透明性、低折射性、低介電性等優(yōu)良性能,在汽車(chē)玻璃、廚房用具、建筑玻璃、金屬防腐、微電子集成電路等方面表現出廣泛的應用前景[2-4]。利用硅溶膠中殘留硅羥基與有機硅/氟改性劑的溶膠-凝膠反應或表面改性,將有機基團雜化引入硅溶膠結構中,是賦予硅溶膠薄膜疏水性的一個(gè)主要和有效的方法,引入的有機基團可以是硅甲基、硅烷基或氟代硅烷基[5-6]。本文使用正硅酸乙酯與有機硅/氟烷采用溶膠-凝膠法制備醇基納米雜化有機硅溶膠,研究硅溶膠對基材的滲透性,及其應用在不同表面粗糙度的硅酸鹽基材上的涂膜的疏水性、硬度、強度、耐污染性及耐腐蝕性。

    1.實(shí)驗部分

    1.1主要原料

    正硅酸乙酯(TEOS)、無(wú)水乙醇:分析純;甲基三乙氧基硅烷(MTES)、二甲基二乙氧基硅烷(DMDES):藍星化工;辛基三乙氧基硅烷(OTES):德邦化工;十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷(12FHPTMS):雪佳集團;工業(yè)級低分子含氫硅氧烷:自制。

    1.2儀器和測試方法

    WQF-410傅里葉變換紅外光譜儀,日本電子公司JEM-CX100Ⅱ型透射電子顯微鏡。用日本εrma角度計式接觸角測定儀。按照GB/T1723?1993、GB/T1720?1979(1989)、GB/T6739?1996測試涂料黏度,涂膜附著(zhù)力和硬度。

    1.3納米硅/氟雜化疏水涂料的制備

    納米雜化有機硅溶膠的制備如式(1)、式(2)所示。

    1.3.1式(1)制備方法

    將正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷和其他有機氟硅烷等前驅體按配方(見(jiàn)表1)加入三口瓶中混合后,攪拌下依次加入一定量的無(wú)水乙醇、水和催化劑,然后升溫至70℃下反應6h,自然冷卻,中和,調節pH值。加入無(wú)水乙醇稀釋至20%的固含量,得到無(wú)色透明的納米雜化有機硅溶膠。

    1.3.2式(2)制備方法

    將正硅酸乙酯于三口瓶中混合后,攪拌下依次加入一定量的無(wú)水乙醇、水和催化劑,升溫至70℃下反應3h后,于攪拌下按表1中的配方滴加甲基三乙氧基硅烷或其他有機氟硅烷等前驅體,保持70℃攪拌回流反應5h,自然冷卻,中和,調節pH值。加入無(wú)水乙醇稀釋至20%的固含量,得到無(wú)色透明的納米雜化有機硅溶膠。

    1.4膜的制備

    將上述制得的20%的有機硅溶膠用少量的有機堿中和至pH值為9~10,然后涂覆在干凈平整的玻璃片上,振動(dòng)讓其自然流平,室溫自然干燥1d,膜厚在2~3μm之間,于70℃干燥4h后再升溫至110℃保溫1h,冷卻至室溫制得疏水膜。

    2.結果與討論

    2.1納米雜化有機硅溶膠原料配比及反應工藝

    文章來(lái)源:中國建材網(wǎng)www.bmlink.com

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