超疏水氟硅防污涂料的制備及性能研究.pdf

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1、第52卷第9期上海涂料V01．52No．92014年9月SHANGHAIC0ATINGSSep．2014超疏水氟硅防污涂料的制備及性能研究黃方方，成西濤，張存社，景艷妮(1．陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院，陜西西安710054；2．西北大學(xué)化工學(xué)院，陜西西安710069)摘要以自制氟硅嵌段聚合物為成膜物質(zhì)，添加納米siO2、顏填料和助劑，制成低表面能防污涂料。通過考察樹脂、納米Si02及顏填料含量對(duì)涂料性能的影響,gET各自的最佳用量：樹脂35％、納米Si021O％和顏填料5％。試驗(yàn)結(jié)果表明：所制備的涂層外觀光滑≮平整'附著力1級(jí)，鉛筆硬度m；，抗沖擊性54cm

2、o水接觸角152．25~，達(dá)到了超疏水性能。關(guān)鍵詞：超疏水性；氟硅嵌段聚合物防污涂料中圖分類號(hào)：TQ637文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)1009-1696(2014)09_o0]12-o40引言粉，進(jìn)口；碳酸鈣，國產(chǎn)；有機(jī)膨潤土，國產(chǎn)；滑石粉，國產(chǎn)(粒度均大于1000目)；酞菁藍(lán)，國產(chǎn)。在涂料工業(yè)領(lǐng)域，分別利用氟或硅對(duì)丙烯酸酯1．2主要儀器設(shè)備類樹脂進(jìn)行改性的報(bào)道已有很多[1]。有機(jī)硅改性丙SDF400試驗(yàn)分散砂磨機(jī)，常州市隆鑫化工機(jī)械有烯酸樹脂涂料和氟改性丙烯酸樹脂涂料在性能上較限公司；QZM錐形磨，天津試驗(yàn)機(jī)廠；W一71噴槍，日聚丙烯酸酯涂料都有很大提高，但是

3、，它們也都存在本巖田；RIBAO空氣壓縮泵，泉州市新華焊接設(shè)備有一定的缺點(diǎn)：有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂涂料不易自干、限公司；PPH—l漆膜劃痕鉛筆硬度計(jì)、QCJ漆膜沖擊耐溶劑性較差；氟改性丙烯酸樹脂涂料對(duì)顏填料的器，上海現(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)股份有限公司；QPZ漆膜潤濕性差、耐低溫性欠佳且價(jià)格偏高_(dá)41o將氟和硅有附著力試驗(yàn)儀，天津市森日達(dá)試驗(yàn)設(shè)備有限公司。機(jī)地結(jié)合在同一樹脂中，發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，開發(fā)出綜1．3涂料及涂膜樣板的制備合性能優(yōu)異的新材料，成為材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。將氟硅改性丙烯酸樹脂、混和溶劑、納米SiO：混本文在自制氟硅嵌段聚合物中添加適當(dāng)助劑制合，利用超聲

4、波分散一定時(shí)間，然后與各種顏填料混成超疏水防污涂料，考察了樹脂、納米SiO及顏填料合，在SDF400分散砂磨機(jī)中以4000r／min的轉(zhuǎn)速充加量對(duì)涂料性能的影響，確定了各自的最佳用量，制分分散30min，然后倒人QZM錐形磨中研磨，制得備出性能優(yōu)異的低表面能防污涂料。涂料。采用噴涂法，在100mm×50mm×0．28mm的馬1實(shí)驗(yàn)部分口鐵板上，制備低表面能涂料檢測(cè)樣板。1．4涂料配方設(shè)計(jì)1．1主要原材料影響涂料性能的因素很多，本文根據(jù)常用涂料氟硅嵌段聚合物，自制；納米SiOz，國產(chǎn)；鈦白基礎(chǔ)配方[5]，并結(jié)合制備樹脂的性能設(shè)計(jì)了該涂料[收稿日期】2014—

5、07—07【基金項(xiàng)目]陜西省科技攻關(guān)類項(xiàng)目(No．2012k08—13o【作者簡(jiǎn)介】黃方方(1981一)，女，碩士，工程師，從事精細(xì)化學(xué)品的合成應(yīng)用工作。第9期黃方方，等：超疏水氟硅防污涂料的制備及性能研究13的基礎(chǔ)配比，見表1、表2。表3樹脂用量對(duì)涂膜常規(guī)性能的影響Table3Theinfluencesofresinamountontheconventionalperformanceofthefilm表1涂料基礎(chǔ)配比Table1Thebasicratioofcoatings1．5涂層性能表征由圖1可見：隨著樹脂用量的增加，涂膜的水采用上海中晨數(shù)字設(shè)備有限

6、公司JC2000C1接觸接觸角先增大后減小。這可能是由于隨著樹脂用量角測(cè)量?jī)x測(cè)試涂層的水接觸角，滴液經(jīng)微注射器排的增加，納米SiO和其它顏填料在樹脂中得到了充出，滴量為5ttL／滴，每個(gè)試樣測(cè)定5次，取平均值；分的分散，形成了明顯的微納米階層結(jié)構(gòu)[6]，表面依照GB／T6739-2006(涂膜硬度鉛筆測(cè)定法》測(cè)定的微觀粗糙度較大，所以涂膜疏水性增大，但當(dāng)樹涂層硬度；依照GB9286-1998《色漆和清漆漆膜脂用量>35％時(shí)，出現(xiàn)樹脂對(duì)顏填料的包覆現(xiàn)象，微的劃格試驗(yàn)》測(cè)試涂層附著力；依照GB／T1732—納米階層結(jié)構(gòu)不夠明顯，涂膜疏水性下降。當(dāng)樹脂用1993

7、(漆膜耐沖擊測(cè)定法》測(cè)定涂膜的耐沖擊性；依量為35％時(shí)，涂膜的水接觸角最大，為130．6。。結(jié)合照GB／T1733-1993《漆膜耐水性測(cè)定法》測(cè)定涂膜表3可知，此時(shí)涂膜常規(guī)性能最佳，附著力為1級(jí)，硬的耐水性。度為HB，抗沖擊性為56cm，耐水性合格。2．2納米SiO：用量對(duì)低表面能涂料性能的影響2結(jié)果與討論在氟硅嵌段聚合物添加量為35％、顏填料添加量15％和溶劑為余量的條件下，考察了納米SiO：用2．1樹脂用量對(duì)涂料性能的影響量對(duì)涂膜表面水接觸角的影響，結(jié)果見圖2，納米固定顏填料添加量15％、納米SiO：添加量5％SiO用量對(duì)涂膜常規(guī)性能的影響見表4。和

8、溶劑添加量為余量的條件下，考察了樹脂用量在20％一50％時(shí)對(duì)涂膜表