有机硅树脂材料在涂料中的应用(2)
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无机填料改性有机硅树脂
当有机硅树脂支链中含有苯基时,其含量的大小能够影响涂层的耐热性能,原因在于苯基中的富电子云可以与颜填料和基材作用,增强涂层的附着力。故采用无机填料来对有机硅树脂成膜物进行填充改性,可以赋予涂层更好的性能。
● 丁超等人以有机硅类树脂作为成膜树脂,添加铝银浆、云母粉等耐温填料,研制了一种可在500℃条件下长期使用的单组分耐高温防腐蚀涂料。云母粉自身的片状结构,有利于提高涂层的耐温性。
实验得出:应将配方中的铝银浆用量控制在10%~15%,云母粉的用量控制在12%~15%,此含量配比的有机硅耐高温涂料可以呈现出优异的热稳定性。
POSS(多面体低聚倍半硅氧烷)改性有机硅树脂
纳米SiO2、碳纳米管、粘土和其他纳米粒子的加入可以改善聚合物的热性能和力学性能。然而,由于纳米粒子的团聚,它很难通过机械共混来实现纳米的分散。
而POSS作为一种独特的有机/无机纳米材料,非反应性基团能够改善与硅树脂的相容性,反应性基团可以实现与硅树脂之间的化学键合,可以很好地解决这一问题。
● LiuY R等人通过将功能化的三硅氧丁基POSS与羟基化的甲基硅酮树脂混合,成功地合成了具有较高分解温度的甲基硅树脂/POSS复合材料。Yang Z将一系列含硅苯单元的硅酮树脂合成到POSS骨架中,提高了硅酮树脂的热稳定性。
● Yao X等人合成了3种多面体低聚倍半硅氧烷,通过将POSS加入到有机硅树脂中,显著提高了热稳定性,并得出氨基丙基POSS改性有机硅树脂的热稳定性提高最显著、分解温度比纯有机硅树脂提高了近45°C的结论。
此外,Yao X等人还研究了不同POSS的有机硅树脂的热分解机理,通过化学模拟表明,POSS与有机硅树脂之间形成了氢键,大大提高了有机硅树脂的热稳定性,而且得出提高热稳定性的一种独特的模式:形成氢键来阻止树脂链的运动。
● 孔国强等人则利用含硅醇基的POSS来进行改性以提高有机硅树脂的热稳定性。
他们研究了不同POSS加入量和加入方式对有机硅树脂热性能的影响,结果表明,随着三硅醇基苯基(P–POSS)加入量的增加,改性硅树脂的热性能先升高后降低。当P–POSS的质量分数为5%,采用加热反应方式时,可以获得热性能良好的改性有机硅树脂。
除此之外,有机硅改性有机树脂也有了新的进展。阳飞等人通过硅氧烷单体和硅溶胶制备了硅树脂,用来改性聚酯,得到了有机硅-硅溶胶/聚酯复合树脂。通过TG分析得知,硅树脂的含量越高,复合树脂的热稳定性越好。
此外,硅树脂的用量对复合漆膜的机械性能和硬度也有十分重要的影响:硅树脂的增加,提高了漆膜的硬度,改善了附着力,但同时也降低了其柔韧性。
● 陈亚男采用硅溶胶改性环氧树脂,制备了高性能的硅改性环氧复合树脂。通过SEM表征,体系处在碱性的条件时,会产生絮凝。通过FT-IR分析得知,硅溶胶中的活性羟基成功的与环氧基发生了反应。通过一系列性能测试,表明乳液具有良好的热稳定性。当硅溶胶含量为10%时,复合树脂具有最优的性能。
来源:PCI可名文化
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