纳米二氧化钛的原位有机表面改性及性能

低温条件下通过控制TiCl4水解制备出金红石型的纳米TiO2,通过原位表面修饰的方法制备了十二烷基水杨酸(DASA)表面改性的纳米TiO2 (TiO2/DASA).分别采用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和热分析仪(TGA)对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征.通过透射电子显微镜(TEM)和分散稳定性实验分析,DASA能有效改善纳米TiO2在有机介质中的分散性能.在丙烯酸树脂中加入DASA改性的纳米TiO2,并进行超声波分散和成膜,获得了含不同比例纳米TiO2的丙烯酸树脂复合薄膜.原子力显微镜(AFM)分析结果表明DASA表面改性的纳米TiO2在丙烯酸树脂中分散性好,且纳米微粒的引入显著改变了树脂薄膜的表面形貌.对制得的纳米复合涂膜进行紫外-可见吸收光谱分析,结果表明,随着纳米TiO2含量的增加,纳米复合涂膜对紫外光的吸收呈上升趋势,抗紫外线性能增强.     

低氟改性氟涂料的研究

研制了一种低氟改性氟树脂涂料,并用XPS(X射线光电子仪)检测了树脂成膜后含氟成分的分布情况,测量了涂膜与纯水的接触角,以及涂膜的耐蚀性能．实验结果表明：氟树脂成膜时产生了较大趋向作用,含氟基团向空气／聚合物界面伸展,对聚合物内部分子形成很好的保护作用;低氟改性氟树脂涂料具有优异的表面性能和耐蚀性能。     

超疏水涂膜的制备及其性能

采用溶胶-凝胶法,以KH550(γ-氨基丙基三乙氧基硅烷)开环改性的双酚A型环氧树脂为原料合成环氧树脂溶胶颗粒,利用含氢硅油(PMHS)对其表面进行疏水改性,通过涂覆的方式在基底表面成功制备超疏水涂膜。研究了含氢硅油、氨水、反应时间对涂膜疏水性能的影响,确定了制备涂膜的最佳工艺条件,探讨了涂膜在热处理和酸碱条件下疏水性能变化规律。结果表明:当PMHS用量为1 mL、氨水用量为8 mL、反应时间为6 h时,所制备的涂膜疏水性能最佳,接触角为156°;热处理温度达到300℃后,涂膜仍具有良好的疏水性能,其接触角为147.6°;强酸、强碱和NaCl溶液中涂膜也能够保持长时间的超疏水性能;形貌分析观察到涂膜具有微纳米双层结构。     

甲基丙烯酸氟烷基酯常规及核壳乳液聚合

以甲基丙烯酸氟烷基酯(Zonyl TM)、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯为原料,分别采用常规乳液聚合和核壳乳液聚合两种方法制备了两组三元共聚物乳液。系统研究了聚合条件对乳液稳定性和聚合反应动力学的影响,计算出聚合反应的表观活化能为68.4 kJ/mol,恒速期反应速率与乳化剂浓度和引发剂浓度的关系为Rp∝[I]0.66[E]0.8。通过共聚物膜对水接触角的测定,比较了两种聚合方法制备的样品涂膜的表面性能,发现所制备的样品均具有良好的疏水性能。氟单体含量相同时,核壳乳液聚合样品的疏水性明显优于常规乳液聚合样品。     

改性环氧丙烯酸树脂/SiO2超疏水涂层的制备

为了制备一种超疏水涂层,先用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与羟基硅油(PDMS)反应合成了中间体H-PDMS,再让H-PDMS和环氧丙烯酸树酯(EA)反应,得到PDMS改性的环氧丙烯酸树脂(PEA),之后与疏水型nmSiO_2共混涂膜,UV固化可制备出一种超疏水涂层。采用红外光谱、接触角测量仪、场发射扫描电子显微镜、百格测试仪等表征了接枝材料的化学结构,涂层的疏水性、附着力等。结果表明:硅烷链段成功地接枝到EA的侧链上,当H-PDMS添加量为80wt%,nm SiO_2添加量为30wt%时,制备的涂层表面具有明显的微纳二级粗糙结构,接触角可达155°,滚动角小于3°,且在铝片上具有优异的附着力和自清洁性能。     

异氰酸酯固化水性氟硅丙烯酸树脂及其涂膜性能的研究

以含羟基或长氟碳链的丙烯酸酯和端乙烯基硅化合物为原料,采用乳液自由基聚合法制备了水性氟硅丙烯酸树脂(WFSi PA),再与水性异氰酸酯交联固化,并研究其涂膜性能.通过红外光谱、凝胶色谱和粘度测试,对WFSi PA的结构、相对分子质量和乳液流变行为进行了表征,并以力学性能测试和热重分析,探讨了水性异氰酸酯的用量对涂膜性能的影响.结果表明,所合成的WFSi PA乳液体系属于非牛顿流体,当异氰酸酯的用量为8%时,涂膜具有很好的疏水性和力学性能,在氮气中热失重5%时的温度为286℃,最大热降解速率温度为411℃.     

短氟碳链丙烯酸类聚合物的合成及其在棉织物上的应用

利用价廉易得的二溴甲基环氧丁烷、对乙酰氨基苯酚和氟代醇为原料,制备了不同含短氟碳链的苯胺类化合物,继而制备了含短氟碳链的丙烯酰胺。以此为单体,采用溶液聚合的方法与甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚,制备了含有苯环刚性结构、环氧丁烷基团的短氟碳链丙烯酸类聚合物。经这些聚合物整理后的棉织物具有较好的疏水性能,对水的接触角在138°~143°之间,并且经过10次水洗后对水的接触角仍能保持在117°~121°之间,具有较好的耐水洗性能。     

丙烯酸聚氨酯涂层的紫外老化行为

针对丙烯酸聚氨酯防腐涂层进行紫外加速老化实验,采用光泽度、色差检测以及SEM、FTIR分析,结合交流阻抗谱法(EIS),研究丙烯酸聚氨酯涂层的紫外老化行为.结果表明:用光泽度表征涂层光降解程度更灵敏;由接触角及色差等变化规律可将丙烯酸聚氨酯涂层紫外老化分为前期(慢速光老化)、中期(快速光老化)和后期(慢速光老化)三阶段.对涂层进行表面化学分析认为丙烯酸聚氨酯的紫外光降解主要是O—CH键及C—N键断裂导致的;涂层表面形貌和性能与EIS结果对比分析显示丙烯酸聚氨酯涂层发生明显降解之前防护性能已经明显下降.     

含氟和丙烯酸酯基聚氨酯低聚物的合成与光聚合性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG 2000)、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸β-羟乙酯(HEA)和二乙醇胺为原料合成了一种含氟和丙烯酸酯基的聚氨酯(FPUA)低聚物，通过IR、¹H-NMR和GPC对其结构进行了表征。详细研究了FPUA体系的光聚合性能、耐热性、玻璃化转变温度及表面疏水性。结果表明， FPUA体系具有优异的光聚合性能，曝光40 s后，双键转化率可达90%以上。有机氟的引入提高了FPUA的耐热性和表面疏水性。     

涂层法制备超疏水表面及在油水分离中的应用

采用涂层法,以含硅聚四氟乙烯为成膜物质,以疏水纳米SiO2为填料,成功制备出含有微/纳米复合结构的超疏水表面.系统研究了疏水纳米SiO2和低表面能物质的含量与涂层表面水接触角的关系.采用接触角测量仪和扫描电子显微镜(SEM)分别对涂层的水接触角和表面形貌进行表征,根据国家标准分别对涂层厚度、硬度和结合力进行测试.在最佳制备条件下,该超疏水涂层水接触角153.5°,涂层厚度22μm,涂层硬度4H,结合力1级.该超疏水涂层具有自清洁及良好的油水分离性能.