纳米无机有机硅杂化光固化涂料的制备工艺及性能检测
纳米SiO2在涂料中的应用研究
绍了加入纳米 Ｓ ， ｉ 对涂料综合性能 的影响。 Ｏ
在建筑 涂料 中， 加入少 许纳米 Ｓ ， 以 明显提 ｉ 可 Ｏ
１ 纳米 ＳＯ２ ｉ 的特性及 形态
纳米 ＳＯ 是 一 种无 毒 、 色 、 污染 的无 机非 金 ｉ， 无 无
从 而 改 善基 体 分 散性 。
金 祝 年 ［ ＿ 用 纳 米 ＳＯ 改 进 外 墙 涂 料 的性 能 ， １应 ０ ｉ，
发现纳米 Ｓ ， 降低涂料的色差值 ， ｉ 能 Ｏ 提高耐老化性 。 王亚强等人 ＿ 着重研究 了纳米 ＳＯ 复合建筑涂料 的 １ ¨ ｉ， 稳定性 ， 最终发现 了纳米 ＳＯ 对稳定性 的影响 因素。 ｉ，
０ 引言
粒 径处 于 １ １０ｎ ～ ０ ｍ的微 粒 称 为 纳米 纳 米 Ｓ 子 为 蓬 松 粉 体 状 态 ，纯 度 可 达 ｉ 粒 Ｏ
９ ．％ 以上 。纳米 ＳＯ 的 Ｔ Ｍ（ 射 电镜 ） 片表 明： ９９ ｉ： Ｅ 透 照
纳米 Ｓ ， ｉ 俗称 “ Ｏ 超微 细 白炭黑 ” 是一种无定 形 的白 ，
的紫外光照射下 ， 其吸收率可 以达到７ ％以上＿ ； ０ １ 在波长 ４ ０ｎ ０ ｍ以 内的红外光照射下 ， 其反射率高达
７ ％以上 。 ０ 将纳米 ＳＯ 添加到涂料 中 ， 以起 到抗紫 ｉ， 可
外 光 和热 老 化作 用 ， 强涂 料 的隔 热性 。 增
不仅可以防雾与紫外线 ， 还适用于高层建筑等玻璃 。 纳米 二氧化硅在耐磨涂料 中的发 展趋 势大概归
热点和发展方向。
第７ 期
董
辉 ， ：纳米 ＳＯ 在涂料 中的应用研究 等 ｉ：
光固化涂料的特性及应用
生物基 PUA
原料易得、可再生且对自然环境友好是生物基PUA的显著优 势，但目前生物基材料的研究还处于发展阶段，生物基多元醇 的种类有限，大大限制了生物基PUA发展.
2.5 改性聚氨酯丙烯酸酯
有机氟改性聚氨酯丙烯酸酯
有机氟改性的PUA大多是WPUA。缩聚共聚法可以控制预聚物的相对分子质量 和分子结构，可调节相对分子质量分布；核壳乳液聚合法则是基于已合成的 WPUA，将含氟的乙烯基类单体与其共聚，形成具有核壳结构的WFPUA
2 Part
UV固化PUA涂料
2.1 UV固化PUA涂料
UV 固化 PUA 涂料
聚氨酯丙烯酸酯（PUA）是目前UV固 化涂料中应用十分广泛的一类树脂，由 丙烯酸羟烷酯封端聚氨酯制得。其分子 中既含有碳碳双键又含有氨基甲酸酯键， 所以它固化前具有很好的反应活性和卓 越的光学性能，固化后具备良好的附着 力、柔韧性、耐磨性、耐药品性以及耐 候性。不仅固化膜性能好，而且固化成 膜时只有少量甚至无VOC挥发，对环境 十分友好。
1.6 UV涂料特点
耗能低 节省能源 固化速度快 生产效率高
涂层性能优秀
无溶剂排放 不污染环境 可涂装对热敏感的基材 所需设备体积小 投资低
1.7 UV涂料应用
应用基材 竹木
塑料 纸张 光纤 金属
应用领域
地板 家具
PVC天花板、PVC隔板、PVC地板 摩托、汽车部件
手机、家电、电脑部件 高档书刊封面、请柬、礼品工艺品
包装
光线成缆
钢材防腐、预涂金属卷材、易拉罐 加工
使用目的 防止涂层出现气泡
耐磨耐污耐擦伤 高级质感
耐磨、耐污、美观
耐水、耐潮、耐刮伤
保护光学性能 耐磨、耐污、美观
1.8 UV涂料分类
Sol-Gel法制备光固化纳米复合涂料的应用性能
制 在 ６ ～５ｃ． 应 ２５ ： 测 反 应 体 系 巾的 一 Ｃ ０ ６ｃ 反 ．ｈ 榆 ＮＯ
含量达到理论计算值（ １ ３后 ， １． ） 视第一步反应完成 ０
温 度 升至 ６ ～ ０ ． 搅 拌 状 态下 ． 滴 加 入 １１Ｉ ５ ７％ 在 逐 ． Ｏ ｎ１ 丙 烯 酸羟 乙酯 和 ０２ ．％阻聚剂 再 反应 ４ ．直到 异 氰 ｈ 酸值 ＜ ．％为止 ： 加入 适 量活 性稀 释 剂 即得 ０３ 再
收 稿 日期 ：０ ６ ０ — ８ 合涂料。
１５ 涂层 固化 ． 将 所 制 得 的 涂 料 按 照 Ｇ １２ — ２分 别涂 抹 于 Ｂ ７７ ９
板材上 ， ７ ０ 紫外灯照射 ， 经 ０Ｗ 同化成膜 。
１６ 涂 料性 能表 征 ．
作者简介 ： 蔡星（９ １ ） 男， 大在读研究生 。 １８ 一 ， 浙
两 者在 自由体 积 和 等 方 面具 有 悬殊 差 异 ，难 于 利 用传 统 的混 合熔 融 等 方法 制 备 。溶 胶 一 凝胶 （ｏ— Ｓｌ Ｇ １ 困其 产 品 均 匀 度 高 达 分 子 或 原 子 尺 度 、 纯 ｅ法 ） 高
在带 有 加热 装 置 的 四 口瓶 中 ，首 先 加 入 ２ ｏ ｏ ｔｌ
烯 酸酯 （Ｕ ， Ｐ Ａ） 自制 ； 羟 甲基 丙 烷 三 丙 烯 酸 酯 三 （ ＭＰ Ａ）二 缩 三 丙 二 醇 二丙 烯 酸 酯 （Ｐ Ｄ ， Ｔ Ｔ 、 Ｔ Ｇ Ａ）浙
江省洞头县凯达化工有 限公司 ；１３ 引发剂 ， １７ 光 常 州华 钛 化 学有 限公 司 硅 烷 偶联 剂 Ｋ ５ ０ 浙 江省 Ｈ一 ７ ．
在 反 应器 中加 入 一 定量 的环 氧树 脂 和 阻 聚剂 ， 加 热 升温 到 ９ ￣Ｈ 恒 温 滴加 含 有 催化 剂 和 烯 酸 ０Ｃ ￣， 的混合 液体 ，每 隔 ３ ｉ ０ｒｎ取样 一 次进行 酸值 测定 。 ａ 当测 定的 酸值 小于 ５时 ． 反应 结 束
有机无机杂化材料
材料化学专业杂化材料结课论文题目:有机/无机纳米杂化材料摘要随着现代科技的发展，单一性能的材料已不能满足人们的需要。
目前通过两种或多种材料的功能复合，性能互补和优化，可以制备出性能优异的复合材料。
无机有机杂化材料是无机材料和有机材料在纳米尺度结合的复合材料，两相间存在强的作用力或形成互穿网络结构。
环氧树脂有诸多方面的优点，然而，由于环氧树脂是交联度很高的热固性材料，它的裂纹扩展属于典型的脆性扩展，其固化物脆性大、耐热性差、抗冲击强度低、易开裂，难以满足日益发展的工程技术的要求，从而限制了环氧树脂的进一步应用。
目录摘要 (I)第1章绪论 (4)1.1有机/无机纳米杂化材料 (4)1.2 纳米材料的特点 (5)1.3 有机/无机纳米杂化材料的研究现状及应用 (6)第2章有机无机纳米杂化材料的制备方法 (8)2.1 溶胶--凝胶法 (8)2.2 有机与无机两相间以共价键结合 (9)2.3 插层复合法 (9)2.4 前驱体法 (11)2.5 LB膜技术 (11)第3章环氧树脂/SiO2-TiO2纳米杂化材料 (12)3.1环氧树脂/SiO2-TiO2纳米杂化材料 (12)总结 (14)参考文献 (15)第1章绪论1.1有机/无机纳米杂化材料有机无机纳米杂化材料是有机和无机成分相互结合，特别是在微观尺寸上结合得到的一种材料。
制备纳米材料的方法主要有物理方法和化学方法，物理方法有：真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法；化学方法有：气相沉积法、水热合成法、沉淀法、溶胶凝胶法、微孔乳液法。
无机组分和有机组分的复合,可以形成光学材料、耐高温材料、力学材料等多种功能材料[1]。
尽管种类千变万化但根据其两相间的结合方式和组成材料的组分，可将无机有机杂化材料大致分为以下两种类型。
(1)有机分子或聚合物简单包埋于无机基质中，制备此类杂化材料可以采用预先掺杂法，也可以采用凝胶浸渍法，此时无机组分与有机组分之间通过弱键如范德华力、氢键或子间作力而相互连接。
有机-无机杂化环氧涂层的合成与性能研究
有机-无机杂化环氧涂层的合成与性能研究金鹿江;杭建忠;孙小英;王小芬;施利毅【摘要】以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为水解前驱体,y-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为偶联剂.采用溶胶-凝胶法合成了有机-无机杂化环氧树脂.研究了水解单体和用水量对涂层性能的影响.结果表明:当水与水解单体物质的量比为4∶1时,杂化涂层附着力为1级,硬度为4H,耐盐雾时间达到360 h.电化学测试表明,在低频区杂化涂层阻抗值可达105 Ω·cm2,比铝合金裸板阻抗值高出2个数量级.表现出良好的防腐蚀性.热重分析显示,杂化树脂具有优异的热稳定性能.利用红外光谱与核磁共振分析了杂化涂层的组成和结构;同时,探讨了溶胶-凝胶杂化涂层的反应机理.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)005【总页数】7页(P18-24)【关键词】溶胶-凝胶;杂化涂层;耐盐雾;电化学;反应机理【作者】金鹿江;杭建忠;孙小英;王小芬;施利毅【作者单位】上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444;上海大学纳米科学与技术研究中心,上海200444【正文语种】中文【中图分类】TQ635.2基于溶胶－凝胶（sol－gel）技术的有机－无机杂化涂层是一种新兴的功能材料，近年来引起研究者的广泛关注［1－4］。
该材料通常以有机硅氧烷为前驱体，在低温条件下经水解缩合反应制备，杂化材料中有机相与无机相通过化学键相结合，形成高度交联的网状结构，它兼具高分子聚合物和无机材料特点，具有良好的力学性能。
研究表明，有机－无机杂化涂层可与铝合金界面形成Si—O—Al化学键，能有效增强涂层附着力和耐腐蚀能力，杂化涂层材料制备工艺及应用对环境友好，是理想的可有效替代铬酸盐氧化膜的环保材料。
纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展
第52卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.52，No.12 2023年12月 Liaoning Chemical Industry December，2023纳米二氧化硅改性丙烯酸酯涂料的研究进展李 伟（安徽师范大学化学与材料科学学院，安徽 芜湖 241002）摘 要：纳米SiO2改性丙烯酸酯涂料可以改进涂层的光学性能、防腐蚀性能、机械性能等。
纳米SiO2与丙烯酸酯乳液有不同的聚合方法，所得产品性能也不同。
综述了共混法、溶胶-凝胶法、原位聚合法在制备纳米SiO2/丙烯酸酯乳液中的应用，以及三种复合乳液制备方法对涂料性能的影响。
关键词：纳米SiO2；丙烯酸酯；改性；复合方法中图分类号：TQ630.4文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）12-1826-04丙烯酸酯单体中的双键经聚合反应生成丙烯酸酯树脂，由丙烯酸酯树脂制得的涂料具有良好的耐候性、耐酸碱等性能，在汽车、家具、机械、建筑等领域得到广泛应用[1-2]。
由于丙烯酸酯单体的多变性，多种酯基在不同介质中的溶解性，以及与其它涂料用树脂的混溶性等特点，丙烯酸酯树脂已成为涂料工业中全能的通用树脂[3]。
丙烯酸酯涂料也有一些缺点，如热稳定性较差，涂膜易返黏，机械加工性能差等。
为改善涂料性能，有机-无机复合技术为涂料改性开辟了新途径，复合改性技术可以将有机聚合物的优异性能与无机材料杰出的刚性，对热、化学、大气的稳定性结合起来，显著提高涂料性能。
纳米科技的发展使得有机-无机复合改性涂料进入了新阶段，纳米材料在分子水平上实现了有机-无机材料的复合。
纳米SiO2呈三维网状结构，表面存在不饱和键以及不同键态的羟基，具有很高的反应活性，而且表面吸附能力强，对紫外光、可见光以及近红外线有较高的反射率，而且纳米SiO2可深入到高分子化合物的π键附近，形成空间网状结构。
纳米SiO2有着广泛的商业应用，如填料、催化、传感、光子晶体和药物递送等[4-5]。
有机硅改性紫外光固化水性环氧衣康酸树脂的制备及性能研究
有机硅改性紫外光固化水性环氧衣康酸树脂的制备及性能研究韦星船;邓妮;任保川;胡杨明;田华浩;杨前程;蔡伟平【摘要】以环氧树脂(E-51)、聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGGE)、衣康酸(IA)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)为主要原料,合成了一系列有机硅改性UV固化水性环氧衣康酸树脂.研究了反应温度对体系酸值及改性树脂性能的影响.考察了KH560用量对涂膜耐水性、水接触角和力学性能的影响,并利用红外光谱和热重分析对改性树脂进行了表征.结果表明,当反应温度为90℃,有机硅用量为13.04％时,制得的树脂及其涂膜的综合性能优良:涂膜的吸水率由未改性前的15.58％下降到8.72％,水接触角由58.9°上升到82.3°,最终降解温度由623.11℃增至766.04℃,耐水性、疏水性和热稳定性明显提高.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2016(035)006【总页数】7页(P275-280,后插1)【关键词】水性环氧衣康酸树脂;有机硅;改性;紫外光固化;耐水性;疏水性;热稳定性【作者】韦星船;邓妮;任保川;胡杨明;田华浩;杨前程;蔡伟平【作者单位】广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006;广州大学化学化工学院,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TQ637.6First-author’s address: School of Chemistry and Chemical Engineering，Guangzhou University， Guangzhou 510006， China随着全球对环境问题日益重视，开发不含挥发性有机化合物（VOC）的环境友好型水性环氧树脂涂料已成为涂料工业的一个研究热点［1-2］。
光固化有机硅材料的分子设计及应用研究进展
用较多的反应ꎮ Ｓｉ—Ｈ 能够与许多不饱和键进行
加成ꎬ 并提供含硅基团ꎮ 特别是其与碳碳双键的
加成ꎬ 可生成水解稳定性较好的硅碳键ꎮ 硅氢加
成反应在 Ｓｐｅｉｅｒ 催化剂的存在下ꎬ 一般不受其它
活性官能团的干扰ꎬ 反应温度较低ꎬ 其反应通式
见式 ２ [２１
Ｈ. Ｙａｎｇ 等人利用巯基 － 烯点击化学法将液
硫基团的梯形聚硅氧烷( ＬＰＳＱ) 经巯基 － 烯点击
反应ꎬ 制得一种新型的光固化混合硅树脂ꎮ 该硅
树脂室温下可在 ２ ｍｉｎ 内光固化ꎬ 固化后具有良
好的光学、 热学和力学性能ꎬ 可简化发光二极管
( ＬＥＤ) 封装过程 [２０] ꎮ
２ ２ ＵＶ 诱导铂催化硅氢加成法
在有机硅化学中ꎬ 硅氢加成是一种研究和应
难闻、 价格偏高ꎬ 且体系保存期较短 [８] ꎻ ＵＶ 诱
导铂催化硅氢加成反应具有较高的活性及选择
性ꎬ 但铂催化剂存在成本高、 毒性大等缺点 [９] ꎮ
２ 光固化有机硅预聚物的合成方法
光固化有机硅预聚物的合成主要有巯基 － 烯
点击化学、 硅氢加成、 水解 － 缩聚反应等方法ꎬ
且近 年 来 的 研 究 主 要 集 中 在 巯 基 － 烯 烃 官 能
ꎬ ２０２０ꎬ ３４ (１) : ６７ ~ ７３
技术进展
ＳＩＬＩＣＯＮＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬ
光固化有机硅材料的分子设计及应用研究进展∗
谭树君ꎬ 叶 娟ꎬ 林子谦ꎬ 陈彦雨ꎬ 徐学智ꎬ 刘 珠ꎬ 刘晓暄ꎬ 向洪平 ∗∗
有机硅 和 光 固 化 技 术 领 域 的 研 究 热 点 之 一
[５]
ꎮ
本文从光固化有机硅材料的分类、 预聚物合成方
不同ꎬ 可分为自由基光固化体系 [６] 、 阳离子光