基于甲基苯基硅烷树脂的耐热_隔热涂层制备研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于甲基苯基硅烷树脂的耐热/隔热涂层制备研究硕士研究生：陈方成指导教师：薛云副教授企业导师：钟兆魁高级工程师学科、专业：化学工程论文主审人：李占双教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于甲基苯基硅烷树脂的耐热/隔热涂层制备研究硕士研究生：陈方成指导教师：薛云副教授企业导师：钟兆魁高级工程师学位级别：工程硕士学科、专业：化学工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年5月7日论文答辩日期：2018年6月8日学位授予单位：哈尔滨工程大学Class

2、ifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）SynthesisandApplicationsofHeatResistingandThermalInsulationCoatingsBasedonMethylphenylSilaneResinCandidate:ChenFangchengSupervisor:AprofXueYunBusinessmentor:ZhongZhaokuiAcademicDegreeAppliedfor:Masterof

3、EngineeringSpecialty:ChemicalEngineeringDateofSubmission:May,7,2018DateofOralExamination:Jun,8,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文

4、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予

5、学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要有机硅树脂主链独特的Si-O-Si骨架结构，因而其具有较高的热稳定性、良好的耐候性和优异的绝缘性能被广泛应用于航空航天领域。随着科技进步以及国防军工等行业的发展，对涂层材料所承受的温度和热冲击要求越来越高，因此，开发综合性能优异的耐热、隔热涂层已成为目前主要发展方向。本文针对甲基苯基硅树脂室温固化活性低、固化后易返粘的问题，设计合成了高固化活性甲基苯基硅树脂，研究了催化剂、R/Si、Ph/R、无机填料及三硅醇苯基聚倍半硅氧烷对树

6、脂综合性能的影响，具体开展以下方面工作：首先，针对甲基苯基硅树脂室温固化活性低、固化后易返粘的问题，分别采用亲核试剂四甲基氢氧化铵、环烷酸锌作为催化剂，以苯基三氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷为原料，合成具有高固化活性的甲基苯基硅树脂。对不同催化体系合成的硅树脂进行耐高温、力学性能等对比，讨论了R/Si、Ph/R对甲基苯基硅树脂耐高温及力学性能的影响。研究发现：四甲基氢氧化铵作为催化剂不仅能够催化硅醇的缩合反应，而且还具有相当强的催化开环功能，能够催化惰性低聚物开环参与反应，因此消除了惰性低聚物，提高了产品收率，同时树脂固化后不返粘，并且合成的甲基苯基硅树脂可

7、室温固化，提高了其实际应用性。以上述甲基苯基硅树脂为树脂基体，与纳米二氧化硅、滑石粉、云母粉、低熔点玻璃粉、二氧化钛、纳米碳化硅等无机填料及其他助剂复配，制备了耐高温涂层并对其耐高温机理进行了研究。通过对不同无机填料配方制备的耐高温涂层进行耐高温性能、附着力、抗冲击能力、硬度、热失重等测试发现耐高温涂层的最佳配方为：甲基苯基硅树脂40g，纳米二氧化硅0.4g，云母粉2.5g，滑石粉2g，低熔点玻璃粉5g，二氧化钛6g，纳米碳化硅3g。此时涂层硬度为81HD，附着力3.5MPa，可经受住800℃高温。通过傅里叶红外分析仪、X射线衍射仪、热失重分析仪对涂料配方固化后及

8、高温煅烧后