氟硅共聚物合成及其对环氧涂料改性的研究论文

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1、DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyForTheMasterDegreeofPolymerChemistryandPhysicsSYNTHESISOFFLUOROSILICONECOPOLYMERANDITSAPPLICATIONINEPOXYCOATINGByWangFangSupervisor:Prof.WangYue-xinApril2012ThisworkwassupportedbyHebeiNaturalScienceFoundation.E2008000057河北工业大学硕士学位论文氟硅共

2、聚物的合成及其对环氧涂料改性的研究摘要采用自由基乳液聚合法以丙烯酸全氟烷基乙基酯(FA)、乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)、苯乙烯(St)为共聚单体，制备了氟硅共聚物。将制备的氟硅共聚物用于环氧涂料的改性，考察了共聚物加入量、溶剂用量及固化剂种类和固化温度对改性环氧涂层疏水疏油性能的影响，发现当环氧涂料用量为1g，共聚物加入量0.05g，溶剂用量0.8mL，固化剂为TMA，用量为0.1g，且固化温度为50℃×3h+150℃×1h时，改性环氧涂层的疏水角/疏油角达到最佳值。考察了氟硅共聚物的合成条件对改性环氧涂层表面性能的影响，结果发现当含氟单体、含硅单体、乳化剂及引

3、发剂用量分别为单体总量的40wt%、10wt%、3wt%和1wt%时，改性环氧涂层的疏水角达118°，疏油角达72°。为了进一步提高环氧涂料的疏水疏油性能，将纳米二氧化硅添加到氟硅共聚物改性环氧涂料中，当纳米二氧化硅用量为环氧涂料用量的15wt%，共聚物用量为5wt%时，涂层表面呈现出粗糙的微纳米结构，疏水角提高到149°，疏油角达101°。采用两步法制备改性环氧涂层，考察了底层表面结构对改性涂层表面性能的影响，结果显示，底层的粗糙结构对表面的疏水疏油性能有影响。对改性环氧涂层的力学性能和耐腐蚀性能进行了研究，测试结果表明，改性环氧涂层的耐腐蚀性能得到了提高。关键

4、词：环氧涂料，氟硅共聚物，丙烯酸全氟烷基乙基酯，乙烯基三乙氧基硅烷，疏水疏油性，耐腐蚀性能i氟硅共聚物的合成及其对环氧涂料改性的研究SYNTHESISOFFLUOROSILICONECOPOLYMERANDITSAPPLICATIONINEPOXYCOATINGABSTRACTThefluorosiliconecopolymerwassynthetizedbyfreeradicalsemulsionpolymerizationandperfluoroalkylacrylate(FA),vinyltriethoxysilane(VTES)andstyrene(St)

5、ascomonomers.Thecopolymerswereusedtomodifiyepoxycoatingtoimprovethecoatingsufacepropereties.Theeffectoftheadditionofcopolymer,solventquantity,thetypeofcuringagentandtemperatureonhydrophobicityandolephobicityofepoxycoatingmodifiedbycopolymerwereinvestigated.Theresultsshowedthatwhenthee

6、poxycoatingwas1g,copolymeraddition0.05g,solventconsumption0.8mL,0.1gTMAascuringagentandcuringtemperature50℃for3hoursand150℃for1hour,thewaterandoilcontactangleofthemodifiedepoxycoatingreachedthebest.Theeffectofsynthesisconditionofcopolymeronhydrophobicityandolephobicityofepoxycoatingmo

7、difiedbycopolymerwerealsoinvestigated.TheresultsindicatedthatwhentheamountofFA,VTES,emulsifierandinitiatorwere40wt%,10wt%,3wt%and1wt%ofthetotalmonomersrespectively,thewaterandoilcontactangleoftheepoxycoatingmodifiedbycopolymerreached118°and72°.Inordertofurtherimprovethehydrophobicitya

8、ndole