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《原位光聚合技術(shù)制備耐刮擦有機無機雜化納米材料的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TQ630．7+9UDC：密級：學校代號：11845學號：2111102018廣東工業(yè)大學碩士學位論文(理學碩士)原位光聚合技術(shù)制備耐刮擦有機無機雜化納米材料的研究何維霖指導教師姓名、職稱：企業(yè)導師姓名、職稱：專業(yè)或領(lǐng)域名稱：學生所屬學院：論文答辯日期：一趁噬一一』幽一粼一絲丑ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofScience(MasterofScience)Preparationofscratchresistantorganic·-i
2、norganichybridnanomaterialsbyin--situphotopolymerizationtechnologyM．Sc．Candidate：HeWeilinSupervisor：Prof．LiaoZhengfuervlsorI-'rotLao13engtUMay2014SchoolofMaterialsandEnergyGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006摘要近年來，有機．無機雜化材料綜合了無機和有機材料的優(yōu)點，是復合材料領(lǐng)域新興的熱點之一。
3、通常情況下，有機．無機雜化材料都是熱固化居多，但UV固化制備有機．無機雜化材料也在這些年逐漸興起，它結(jié)合了傳統(tǒng)的雜化材料和UV固化技術(shù)的優(yōu)點，主要包括固化速度快、能源消耗低、在室溫下就可固化、工藝成本低、材料的化學穩(wěn)定性高以及揮發(fā)性有機化合物揮發(fā)量較低，由于有機．無機雜化材料在微觀尺度下可以形成均相的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其熱穩(wěn)定性和機械性能得到不同程度的提高。聚合物涂層既有裝飾美觀的目的，也有保護基材作用，因此，除了整體性能外，表面性能(如抗壓痕和劃傷)也是涂層的重要基本功能。通常有兩種主要的方法來提高有機涂層的耐擦傷性：一種是優(yōu)化聚合物涂料組分，另一種是通過加入填料增
4、強涂層耐擦傷性。因此，本論文采用溶膠．凝膠制備了含叔胺結(jié)構(gòu)的納米SiO：／丙烯酸酯預聚物以及MPTMS／SiO，溶膠填料來提高UV固化涂層的耐擦傷性。(1)用Y．氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)和甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)合成含叔胺結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯硅氧烷AP．GMA，通過溶膠．凝膠反應(yīng)制備了納米SiO，／丙烯酸酯預聚物HAP．GMA。用實時紅外表征了AP．GMA，HAP．GMA溶膠，AP—GMA涂料以及HAP．GMA雜化涂料的光固化行為。由于有機．無機雜化網(wǎng)絡(luò)以及有機相與無機相之間存在著界面相互作用，HAPTP雜化涂料固化膜的熱穩(wěn)定性、耐刮擦性能比AP—GMA
5、涂料更優(yōu)異。(2)通過兩步溶膠．凝膠法制備了UV固化MPTMS／SiO，溶膠，在減壓蒸餾抽出溶劑得到的濃縮溶膠中加入HDDA．TMPTA，提高蒸餾后的溶膠和溶膠／HDDA．TMPTA分散體的穩(wěn)定性的方法進行了討論。將MPTMS／SiO，溶膠／HDDA．TMPTA分散體中混合EA、光引發(fā)劑制備了硬度高、附著力良好、耐刮擦的Uv固化EA／Si02雜化涂層。由于硅溶膠中的納米Si02對紫外光有散射和吸收作用，雜化體系C--C雙鍵轉(zhuǎn)化率要小于純有機基體樹脂體系，但雜化體系的熱穩(wěn)定性以及耐刮擦性也較優(yōu)于有機基體樹脂體系。此外，涂膜光固化后的熱處理以及存放時間能提高涂層的
6、耐刮擦性。(3)以EA和HAP．GMA溶膠為預聚物，MPTMS／SiO，溶膠為無機組分，制備了耐刮擦UV固化有機無機雜化涂層，含叔胺結(jié)構(gòu)的HAP．GMA溶膠有助引發(fā)作用廣東工業(yè)大學碩士學位論文以及抗氧阻作用，其在雜化涂料中加入量為20份以內(nèi)時，C=C雙鍵轉(zhuǎn)化率要高于純有機基體樹脂。雜化光固化膜的熱穩(wěn)定性沒有隨耐熱性極好的雙酚A型EA的減少而變化是因為硅溶膠中的納米Si02粒子具有很高的表面能，在受熱時會向涂膜的表面遷移，在表面形成可以有效地阻止聚合物降解的阻隔層。UV固化有機無機雜化涂層中的納米Si02粒子幾乎轉(zhuǎn)化成為一個開放的類多面體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)剛性較小并且
7、以共價鍵的形式和整個體系相結(jié)合，雖然與有機物聚合交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但仍保持一定的彈性。HAP．GMA溶膠的加入可以減少EA涂層的剛性，而且納米粒子Si02的良好分散使聚合物更容易變形，彈性恢復增加，降低了塑性變形，耐擦傷性提高。關(guān)鍵詞：UV固化；溶膠．凝膠法；二氧化硅；雜化涂料；耐刮擦IIABSTRACTOrganic-inorganichybridmaterialshavedlawntremendousattentionamongtheacademicandindustrialscientificcommunitiesbecausetheycombineadv
8、antagesofinorganica
