絹云母-聚合物功能涂層材料的制備與性能.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)高分子涂料的功能性要求越來(lái)越高，功能性高分子涂料的研究成為當(dāng)前高分子材料領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。聚合物/無(wú)機(jī)復(fù)合功能性涂料兼具高分子易加工、韌性好及無(wú)機(jī)材料耐高溫、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但其制備過(guò)程中無(wú)機(jī)材料在聚合物中的均勻分散以及如何賦予復(fù)合涂層功能性是本領(lǐng)域研究面臨的難點(diǎn)。本論文設(shè)計(jì)制備了多種絹云母/聚合物功能性復(fù)合涂層，通過(guò)系統(tǒng)研究復(fù)合涂層化學(xué)組成、微觀形貌與性能的關(guān)系，以期獲得綜合性能優(yōu)異并具有超疏水性

2、或發(fā)光功能的新型功能性涂層材料。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.以絹云母和聚四氟乙烯微粒為原料，按絹云母含量12.5 wt％、16 wt％、25 wt％、50 wt％和66 wt％的比例將兩種原料在乙醇中進(jìn)行超聲分散得到懸濁混合液。通過(guò)澆鑄方法將懸濁液涂布于玻璃片表面制成復(fù)合涂層，采用紅外光譜(FTIR)、能譜(EDS)、掃描電鏡(SEM)對(duì)復(fù)合涂層的化學(xué)結(jié)構(gòu)及表面微觀形貌進(jìn)行表征，考察了聚四氟乙烯含量對(duì)復(fù)合涂

3、層的表面疏水性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)絹云母含量為25 wt％時(shí)，復(fù)合涂層接觸角大于150°，出現(xiàn)超疏水現(xiàn)象。當(dāng)絹云母含量為12.5 wt％時(shí)，復(fù)合涂層的水接觸角最高達(dá)161°，滾動(dòng)角在5°左右，具有良好的自清潔性能。
　　2.將復(fù)合涂層在90℃、120℃、150℃、180℃、210℃、240℃、270℃、300℃分別連續(xù)高溫處理24小時(shí)，考察了薄膜的耐高溫性能;將復(fù)合涂層分別在0.1mol/L H2SO4溶液、0.1 mol/L

4、NaOH溶液和飽和NaCl溶液中浸泡90天，考察其耐酸、耐堿、耐鹽水腐蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:經(jīng)高溫處理或經(jīng)酸、堿、鹽溶液浸泡后復(fù)合涂層的水接觸角仍超過(guò)150°，保持了優(yōu)異的超疏水性能，說(shuō)明所制備的復(fù)合涂層可在苛刻條件下使用。
　　3.以過(guò)硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑，以N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，采用溶液聚合法制得了絹云母/聚丙烯酸(PAA)交聯(lián)聚合物，通過(guò)紅外光譜、EDS能譜、SEM、TEM、DSC、TGA、凝膠率和激光粒度測(cè)

5、定等方法對(duì)絹云母/PAA交聯(lián)聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、微觀形貌和粒子尺寸進(jìn)行了表征?？疾炝吮┧岷繉?duì)交聯(lián)包覆效果的影響，研究了交聯(lián)聚合物的熱穩(wěn)定性;結(jié)果表明:當(dāng)丙烯酸的含量達(dá)到70 wt％時(shí)，可對(duì)絹云母片形成完全包裹。
　　4.采用球磨法將絹云母/PAA交聯(lián)聚合物研磨成微米級(jí)細(xì)粉，以乙酰丙酮(acac)和鄰菲羅啉(Phen)為小分子配體，使絹云母/PAA交聯(lián)聚合物與稀土Eu3+離子和Tb3+離子進(jìn)行配位，得到聚合物稀土熒光配合物，采用熒