超疏水氟硅防污涂料的制备及性能研究.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备及性能研究黄方方，成西涛，张存社，景艳妮(1．陕西省石油化工研究设计院，陕西西安710054；2．西北大学化工学院，陕西西安710069)摘要以自制氟硅嵌段聚合物为成膜物质，添加纳米siO2、颜填料和助剂，制成低表面能防污涂料。通过考察树脂、纳米Si02及颜填料含量对涂料性能的影响,gET各自的最佳用量：树脂35％、纳米Si021O％和颜填料5％。试验结果表明：所制备的涂层外观光滑≮平整'附着力1级，铅笔硬度m；，抗冲击性54cm

2、o水接触角152．25~，达到了超疏水性能。关键词：超疏水性；氟硅嵌段聚合物防污涂料中图分类号：TQ637文献标识码：A文章编号1009-1696(2014)09_o0]12-o40引言粉，进口；碳酸钙，国产；有机膨润土，国产；滑石粉，国产(粒度均大于1000目)；酞菁蓝，国产。在涂料工业领域，分别利用氟或硅对丙烯酸酯1．2主要仪器设备类树脂进行改性的报道已有很多[1]。有机硅改性丙SDF400试验分散砂磨机，常州市隆鑫化工机械有烯酸树脂涂料和氟改性丙烯酸树脂涂料在性能上较限公司；QZM锥形磨，天津试验机厂；W一71喷枪，日聚丙烯酸酯涂料都有很大提高，但是

3、，它们也都存在本岩田；RIBAO空气压缩泵，泉州市新华焊接设备有一定的缺点：有机硅改性丙烯酸树脂涂料不易自干、限公司；PPH—l漆膜划痕铅笔硬度计、QCJ漆膜冲击耐溶剂性较差；氟改性丙烯酸树脂涂料对颜填料的器，上海现代环境工程技术股份有限公司；QPZ漆膜润湿性差、耐低温性欠佳且价格偏高_41o将氟和硅有附着力试验仪，天津市森日达试验设备有限公司。机地结合在同一树脂中，发挥各自的长处，开发出综1．3涂料及涂膜样板的制备合性能优异的新材料，成为材料领域的热点课题。将氟硅改性丙烯酸树脂、混和溶剂、纳米SiO：混本文在自制氟硅嵌段聚合物中添加适当助剂制合，利用超声

4、波分散一定时间，然后与各种颜填料混成超疏水防污涂料，考察了树脂、纳米SiO及颜填料合，在SDF400分散砂磨机中以4000r／min的转速充加量对涂料性能的影响，确定了各自的最佳用量，制分分散30min，然后倒人QZM锥形磨中研磨，制得备出性能优异的低表面能防污涂料。涂料。采用喷涂法，在100mm×50mm×0．28mm的马1实验部分口铁板上，制备低表面能涂料检测样板。1．4涂料配方设计1．1主要原材料影响涂料性能的因素很多，本文根据常用涂料氟硅嵌段聚合物，自制；纳米SiOz，国产；钛白基础配方[5]，并结合制备树脂的性能设计了该涂料[收稿日期】2014—

5、07—07【基金项目]陕西省科技攻关类项目(No．2012k08—13o【作者简介】黄方方(1981一)，女，硕士，工程师，从事精细化学品的合成应用工作。第9期黄方方，等：超疏水氟硅防污涂料的制备及性能研究13的基础配比，见表1、表2。表3树脂用量对涂膜常规性能的影响Table3Theinfluencesofresinamountontheconventionalperformanceofthefilm表1涂料基础配比Table1Thebasicratioofcoatings1．5涂层性能表征由图1可见：随着树脂用量的增加，涂膜的水采用上海中晨数字设备有限

6、公司JC2000C1接触接触角先增大后减小。这可能是由于随着树脂用量角测量仪测试涂层的水接触角，滴液经微注射器排的增加，纳米SiO和其它颜填料在树脂中得到了充出，滴量为5ttL／滴，每个试样测定5次，取平均值；分的分散，形成了明显的微纳米阶层结构[6]，表面依照GB／T6739-2006(涂膜硬度铅笔测定法》测定的微观粗糙度较大，所以涂膜疏水性增大，但当树涂层硬度；依照GB9286-1998《色漆和清漆漆膜脂用量>35％时，出现树脂对颜填料的包覆现象，微的划格试验》测试涂层附着力；依照GB／T1732—纳米阶层结构不够明显，涂膜疏水性下降。当树脂用1993

7、(漆膜耐冲击测定法》测定涂膜的耐冲击性；依量为35％时，涂膜的水接触角最大，为130．6。。结合照GB／T1733-1993《漆膜耐水性测定法》测定涂膜表3可知，此时涂膜常规性能最佳，附着力为1级，硬的耐水性。度为HB，抗冲击性为56cm，耐水性合格。2．2纳米SiO：用量对低表面能涂料性能的影响2结果与讨论在氟硅嵌段聚合物添加量为35％、颜填料添加量15％和溶剂为余量的条件下，考察了纳米SiO：用2．1树脂用量对涂料性能的影响量对涂膜表面水接触角的影响，结果见图2，纳米固定颜填料添加量15％、纳米SiO：添加量5％SiO用量对涂膜常规性能的影响见表4。和

8、溶剂添加量为余量的条件下，考察了树脂用量在20％一50％时对涂膜表