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《大连交通大学》 2010年
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有机氟改性丙烯酸树脂的合成及其涂料的研究

许丽敏  
【摘要】: 船舶是主要的海洋交通工具。常年在海洋中航行的船舶因海洋生物的附着,会产生生物污损,造成巨大的经济损失。因此,必须采用一定的方法防治海洋生物对船舶的污损,在船底涂抹防污涂层是最行之有效的方法。随环保要求逐渐提高,开发新型环境友好型防污涂料尤为重要。 本研究以低表面能防污涂料为研究目标,对防污涂料用有机氟改性丙烯酸树脂及纳米改性的低表面能防污涂料进行了研究。探讨了溶剂、引发剂、氟单体用量、软硬单体比例、树脂的合成工艺等对树脂性能的影响,对合成的有机氟改性丙烯酸树脂进行了红外检测、分子量测试,并用接触角测量仪等对树脂涂膜的常规性能进行测试,得到改性树脂的最佳配方及最佳合成工艺为:软硬单体比例1.08,G04单体含量占单体总量的16.7%,溶剂配比为醇类溶剂A 15%:芳香族溶剂A 60%:酯类溶剂A 25%,采用长时滴加有机氟单体的合成工艺。同时,对以该树脂为主要成膜物质制备的防污涂料进行了制备工艺的筛选,并用纳米二氧化硅、纳米碳管粉体对涂料进行改性,通过对涂料涂膜性能的检测以及涂膜表面的观察,确定了本研究中涂料的CPVC值约为0.3117,此点涂料配方为树脂44份、颜填料13份、纳米二氧化硅7份、溶剂36份,助剂适量;涂料的最佳制备工艺为:超声波分离纳米SiO215min,加入颜填料、溶剂,高速分散30min,加入树脂,低速分散30min ,研磨30min。本研究还进行了树脂对颜填料的包覆性相关计算、讨论了添加纳米颜填料构建微纳米结构对涂料涂膜接触角的影响等,得到具有微米——纳米阶层型结构的涂膜表面接触角大大高于单一结构表面接触角,性能最优异的涂料中树脂对颜填料的包覆厚度为L=0.01688μm ;纳米级颜填料的用量为7.246%;涂料的表面能最低为1.0374mN/m。
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