有機硅氧烷水解縮合反應及其在耐磨涂料上的應用.pdf

1、耐磨有機硅涂料可用于光學塑料的表面改性。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是硅氧烷的水解一縮聚反應。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，發(fā)現(xiàn)其水解分為兩個階段：前一階段為快速水解反應階段和后一階段為慢速反應階段；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及粒子生長過程。引入分子數量減半所需時間分析數均分子量隨反應時間的變化來得到分子數量減半所需時間以及與反應速率相關的信息。本反應體系中乙酸胍、碳酸胍、2-乙基-4-甲基-咪唑均能縮短縮聚反應的分子數量減半所需時間，表明其對于縮聚反應具有促進作用，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

3、中快速增大，表明粒子間的聚并主導粒子生長的過程；再結合Iler對硅醇溶液中粒子生長的研究，認為影響粒子生長的因素包括：粒子濃度、粒徑、反應溫度以及硅醇間的縮聚反應。 通過FTIR跟蹤涂層固化過程，建立固化過程中的縮聚動力學模型，發(fā)現(xiàn)該動力學模型能預測有機硅樹脂固化縮聚過程的反應動力學。研究得到各縮聚反應體系的一系列動力學參數，如反應程度、反應速率常數、反應活化能等，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