基于有機-無機雜化的耐指紋劑的制備技術.pdf

1、耐指紋鋼板是一種高附加值表面處理產(chǎn)品，與一般裸露的鍍鋅鋼板相比，不僅具有耐指紋性，還有耐腐蝕性、導電性及加工性等。目前，國內(nèi)耐指紋劑的需求日益增大，由于我國耐指紋劑技術仍比較落后，所生產(chǎn)的耐指紋材料在耐指紋性、耐腐蝕性及加工性等方面還難以滿足企業(yè)要求。為了解決上述問題，本文制備了一種基于有機/無機雜化的耐指紋劑，該耐指紋劑由水性環(huán)氧樹脂、固化劑、水性超支化聚合物、改性納米SiO2、碳酸鋯銨、鈦酸酯偶聯(lián)劑及助劑等組成。具體研究內(nèi)容及結(jié)果如

2、下：
　　 本文以三羥甲基丙烷為“核”與2，2-二羥甲基丙酸反應合成超支化聚酯，通過順丁烯二酸酐和丁基縮水甘油醚進行端基改性，合成了以羧基和羥基為末端的超支化聚合物，中和成鹽后即得水性超支化聚合物(WHPs)。通過傅立葉紅外光譜(FT-IR)和核磁共振(1H NMR)對初始聚合物和改性聚合物的結(jié)構(gòu)進行了表征，通過羥值滴定和凝膠滲透色譜(GPC)方法測定了超支化聚合物的羥值和分子量，并且對超支化聚酯的聚合動力學和工藝條件進行了探討

3、。然后將水性超支化聚合物應用于水性環(huán)氧涂料中，以差示掃描量熱法(DSC)對體系的固化行為進行了分析，研究了體系固化動力學。結(jié)果表明聚合體系較佳的合成工藝為：以對甲苯磺酸作催化劑，用量為反應單體的0.5-1wt％，反應前期通氮氣帶出小分子水，后期減壓除水，反應溫度140℃，反應時間4-15h，二代超支化聚酯的分子量為1026g/mol。二代端羥基超支化聚合物的縮聚反應屬于二級反應，方程為-d[COOH]/dt=k[COOH][OH]，反應

4、速率由羧基濃度和羥基濃度共同決定。加入水性超支化聚合物的固化體系表觀活化能較低，促進了體系固化反應。
　　 以硅烷偶聯(lián)劑分別在有水和無水環(huán)境下對納米SiO2進行表面化學改性，利用傅立葉紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TGA)及透射電鏡(TEM)對改性納米SiO2進行了表征，并以掃描電鏡(SEM)對復合涂層的表面形態(tài)進行分析。結(jié)果表明：利用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)在無水環(huán)境下對納米SiO2(乙醇分散)的改性

5、效果最佳，其中GPTMS用量(占SiO2質(zhì)量比)為30％。
　　 將水性環(huán)氧樹脂、改性納米SiO2、固化劑、水性超支化聚合物、碳酸鋯銨、鈦酸酯偶聯(lián)劑及助劑高速分散后制備出有機/無機雜化的耐指紋劑。通過粘度計、光澤儀、色差儀、接觸角儀、耐鹽霧試驗、劃格試驗、杯突試驗、T彎試驗、耐黑變試驗及導電試驗對耐指紋劑及耐指紋涂層的性能進行測試分析。結(jié)果表明：當水性超支化聚合物的用量為10％，改性納米Si02的用量為8％時，涂層的綜合性能達到