化硅的制备及其在聚酯涂料中的应用

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1、武汉理工大学硕士学位论文亲油性纳米二氧化硅的制备及其在聚酯涂料中的应用姓名：李志虎申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：张超灿20060401摘要本文主要研究了亲油性纳米Si02的制备及其对聚酯涂膜性能的改性研究。在纳米Si02的制备中，首先通过萃取法，制备Si02的四氢呋喃(THF)分散液，然后通过共沸蒸馏法，蒸馏出THF。共沸蒸馏过程中，Si02表面的羟基与醇发生酯化反应，从而制各出表面酯化改性的纳米二氧化硅醇分散液。讨论了醇的种类，PH值，反应时间，硅烷偶联剂WD．30等对纳米s{02性能的影响。通过沉降试验和室温放置下的稳定现象观察，对影响纳米Si02的

2、稳定性因素进行分析；用透射电子显微镜frEM)表征了纳米粒子在醇分散液中的分散效果；用Zetasizer(Nano·series)Nano—S测试了各种纳米Si02分散液的粒径；并借助红外光谱吸收图和热失重TIG图对Si02的制备机理进行了初步的探讨。结果表明，在正丁醇中反应2h得到的纳米Si02，PH=3时，在醇分散液中稳定透明，分散均匀，平均粒径约140nm，室温放置30稳定透明无沉淀，最高含量可高达35％。用WD-30改性的纳米Si02在醇中以纳米级分散，不团聚，稳定透明，平均粒径100nm左右。烷基化后的纳米Si02能在有机溶剂中实现再分散。再分散液均匀，

3、稳定，透明，平均粒径为30nm。此外，本文重点探讨在低用量范围内，纳米二氧化硅对聚酯漆硬度、耐磨耗，附着力，固化度，紫外线吸收，透光性等性能的影响。发现在低Si02添加量的情况下，1．67％的Si02含量就可以有效的提高硬度(提高28％)、耐磨性能(降低16％)和紫外线吸收能力，不影响漆膜透明性。关键词：纳米S102：聚酯漆：复合涂膜：共沸蒸馏AbstractThepreparationofhydrophobicnano—silicaanditsapplicationinpolyestercoatingwereresearchedinthispapeclnthep

4、r6cessesofpreparationnano-silica．THFsolutionofdano—silicawaspreparedbyextractingmethod．andthenTHFwasevaporatedwithalcoholbydistillation．Thesurfaceofnano·silicawasesterifiedbyalcoholintheperiodofRefluxedtimeTheeffecttOthepropertiesofnano-silicawasdiscussedwiththesortsofalcohols，PH，time

5、ofreaction，andWD-30．Thestabilitypropertyofnano·silicawastakenbysedimentationmethodandthestabilityinroomtemperature．ThedispersepropertywasanalyzedbyTEM．AndtheParticlediameterdistributingwasanalyzedbyZetasizer(NaIlo·series)Nano-S．AtlastwetriedtodiscussthereactingmechanismbyInfraredspect

6、rumandTGcurves．ItwasprovedthatwhenPH=3，nano—silicawhichmodifiedby(n-)butanol，wasStability，uniformity，clarity．Theaveragesizeofnano—silicawasabout140rim，andthecontentofllano·silicacouldbeupto35％．nano—silicawhichmodifiedbyWD-30disperseduniformity，clarity,andtheaveragesizewasabout100nm．1l

7、ano—silicapowderwhichsilylatedbytrimethylchlorosilanecoulddispersedinorganicsolvent，andthesolutionwasStability，uniformity，claritywithaveragesizeof30nin．Furthermore，wediscussdtheaffectofnano—silicatotherigidity,wear-resisting,absorbperformanceoftheultravioletradiation，transmissionofvis

8、iblel