• 有機硅及其改性樹脂防污涂料小論
    來源:作者:強力化工 發布時間:2022-04-13 15:07 閱讀次數:1562
    有機硅低表面能防污涂料
    有機硅高聚物主要有硅樹脂、硅橡膠、硅油3種類型,用于涂料的有機硅高聚物主要是有機硅樹脂及改性的有機硅樹脂,其中有機硅樹脂是具有高度支鏈型結構的聚甲基硅氧烷(PDMS),改性有機硅樹脂包括醇酸樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、氟碳樹脂等。Davies等用含氨基和甲氧基的DDMS與含羥基封端的PDMS在催化劑(二月桂酸二丁基錫)作用下反應,制得具有低表面能、適宜彈性并能降低附著生物粘附強度的防污涂料。王科等 在制備低表面能有機硅防污涂料時加入聚二甲基硅氧烷硅油,對涂膜的各項測試表明,適量硅油的加入可使涂層表面能進一步降低、疏水性增大,可顯著提高涂膜的防污效果。
       有機硅改性丙烯酸樹脂

    有機硅樹脂對底材的附著性較差,作為防污材料單獨使用效果較差,而丙烯酸粘結性和成模性具佳,且價格適宜,將丙烯酸樹脂與有機硅樹脂復合使用可顯著改善涂膜的耐熱性、耐寒性、耐溶劑性和耐污性。郭虹等 用化學接枝共聚法制備了有機硅改性的聚丙烯酸樹脂,通過調整有機硅樹脂的含量得到丙烯酸單體最佳轉化率為25%,以所得改性樹脂制備防污涂料并進行實海性能測試,結果表明有機硅與丙烯酸樹脂的接枝共聚物有良好的防污效果。Kawakami等 以有機硅/甲基丙烯酸甲酯為原料制備有機硅的共聚物,并且研究了共聚物的表面性能,結果表明以有機硅/ 丙烯酸酯制備的涂料兼具二者優點,具有優異的的耐水、耐沾污等特性。楊莉等 用羥基丙烯酸樹脂與聚甲基硅氧烷進行接枝制得有機硅改性丙烯酸樹脂,再以其制備出具有低表面能的自拋光復合型防污涂料,涂膜表面能為23.63mj、m2,具有優異的防污效果。曲園園等用有機硅樹脂改性丙烯酸樹脂,再將納米Sio2 等顏填料分散于改性后的樹脂中,制成具有低表面能的防污涂料,當納米Sio2 添加量在5.5%~8%時,涂層的表面與液體接觸角>98°,防污效果優。

        有機硅改性氟碳樹脂。

       有機硅是彈性體,容易發生形變,因此,涂層表面污物的脫落主要是由于物理作用而發生剝離。而氟碳樹脂是剛性的聚合物,涂料用的氟碳樹脂表面能極低,摩擦系數很小,涂層表面的污損物的脫落是通過界面之間的剪切來實現的,需要較高的能量 。雖然氟碳樹脂具有低表面能及優異的耐候性、耐污性,但耐沖擊性較差,涂層受外力刮擦時容易開裂而脫落,失去防污作用,此外較高的價格也使低表面能氟碳防污涂料的發展受到限制 。根據分子結構的“相似相溶” 原則,采用物理共混法冷拼將氟樹脂與可常溫固化的有機硅樹脂直接按一定比例混合,可制得低表面能的氟硅樹脂共混物。張祖文等 制備了有機硅改性的氟碳低表面能防涂料并對其進行了實海防污性能測試和接觸角測定,所得涂層的初始接觸角較大、表面能較低,可有效阻止海洋生物最初的附著,與單純的有機硅樹脂防污涂層相比,有機硅改性氟碳樹脂涂層的防污效果更好。Robert等的研究表明,通過調整改性樹脂中氟、硅樹脂的配比及兩元素在涂層表面的分布和原子排列,可以制成力學性能好、防污效果佳的防污涂料。Harris 等用化學合成的方法,制備出結構單元中含有對稱苯環的氟硅低表面能共聚物,其涂膜耐水、耐污性能優異。周曉東等 以AIBN為引發劑,將氟碳單體與甲基丙烯酸甲酯等幾種丙烯酸單體進行溶液聚合得到氟碳樹脂共聚物,再用有機硅烷對其進行改性,制得具有低表面能的有機硅改性氟碳樹脂,其涂膜的自清潔性和耐污性能優異。孫小英等 以甲基丙烯酸十二氟庚酯(FMA)、甲基丙烯酸聚二甲基硅氧烷基酯(SMA)及幾種丙烯酸單體,通過溶液聚合反應合成出側鏈含有機氟和有機硅的丙烯酸樹脂,探討了FMA,SMA 含量對樹脂涂膜性能的影響,研究表明氟硅改性的丙烯酸樹脂比單獨的含氟或含硅改性丙烯酸樹脂具有更低的表面能,涂膜的防污性能更好。
        綜合來看,以氟硅樹脂為基料的防污涂料比普通的防污涂料具有更好的疏水性和耐污性,因此,此類聚合改性防污涂料是未來發展的一個重要方向。

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