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《武汉大学》 2005年
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漆酚改性与纳米TiO_2复合涂料的制备及性能研究

陈博  
【摘要】:生漆是我国的一种特产资源,素有“涂料之王”的美称。生漆漆膜坚硬、耐热、耐腐蚀,从7000年前的古墓中出土的漆器仍完好无损。但它也存在一些缺点,如耐碱性,耐候性差,对金属附着力不好,必须在特定的温湿条件下才能干燥等,因而严重地限制了它的应用范围。因此,以漆酚为基础,开发出具有特种功能的涂料,不仅可以提高生漆涂料的功能特性,开辟其新的应用途径,而且可以提高生漆利用附加值。而漆酚、TiO_2和稀土金属各具特殊性能,用化学方法将它们联系起来加以研究,是一个很有意义的课题。本论文在总结前人工作的基础上,以漆酚、TiO_2和稀土金属为原料制备新型涂料,其性能优良,通过红外、TEM、SEM 等方法进行表征,同时对其耐酸碱、耐热、耐紫外线性能作了测试,从而探究其结构和功能之间的关系。 主要研究内容和结论如下: (1) 将阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)改性的纳米TiO_2,以不同含量与漆酚环氧树脂相混合,制得分散比较均匀的纳米复合涂料。用红外光谱(FF-IR),透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)表征了其结构,并测试了其机械性能、耐酸碱以及耐高温能力。结果表明,改性后的纳米TiO_2和漆酚缩醛环氧树脂之间存在着较强的氢键,纳米TiO_2的加入有利于提高漆酚环氧树脂涂料的耐碱和耐高温性能,同时还具有优良的机械性能。当纳米TiO_2的含量为4%~5%时,与未加入纳米TiO_2的漆酚缩醛环氧树脂相比,耐碱能力提高了56.7%,最高耐受温度提高了50℃。 (2) 将饱和苯甲酸和5-磺基水杨酸通过化学吸附简单而快速地修饰在纳米TiO_2粒子的表面。在表面修饰后,5-磺基水杨酸溶液颜色显淡黄色。用FT-IR表征了修饰后的纳米TiO_2粒子结构,并用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)测定了修饰的TiO_2对紫外光的吸收,同时对复合涂料的机械与耐紫外线性能进行了测试。结果表明,5-磺基水杨酸修饰的TiO_2对紫外光波波长吸收范围被扩大,在从320到450nm的区域中有明显的吸收,并且复合涂料的抗紫外线性能也有明显的改善,用紫外灯照射72小时后,经苯甲酸和5-磺基水杨酸酸修饰后的TiO_2的光泽度下降值分别为空白值的44.4%和30%,同时其机械性能优良。 (3) 用稀土金属镨和镱的氯化物与漆酚反应合成了漆酚稀土金属螯合物,将SDS改性后的纳米TiO_2加入到漆酚缩醛环氧树脂中,成功制得漆酚稀土金属螯合物与纳
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ630

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