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耐高温有机硅树脂及油墨的制备与研究

张炳  
【摘要】:目前各种家用电器被广泛使用,某些电器使用温度可达300℃,甚至瞬间温度可达500℃,对保护和装饰的油墨提出了更高的要求。传统的耐温油墨固化温度高,资源浪费严重,凸显出其不足,而进口油墨价格昂贵。因此研究固化温度低,耐高温的油墨具有重要意义。 本课题以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和二苯基二甲氧基硅(DDS)烷为原料,通过用水解-缩聚方法制备甲基苯基硅树脂,并以此为连结料,制备耐高温油墨。 通过去离子水的用量、原料γ(R/Si)、溶剂的种类等影响因素对甲基苯基硅树脂合成过程,结构和耐热性影响的研究,得到甲基苯基硅树脂的最佳工艺为:去离子水的加入量为n(H20)/n(CH30)=1,γ(R/Si)=1.35,丙酮作为溶剂。通过对合成的硅树脂进行红外光谱分析,所合成的硅树脂是含有端羟基的甲基苯基硅树脂。通过进行TG-DTG分析,硅树脂在400口时的热失重为2.5%,在500℃时的热失重为7.5%,说明合成的有机硅树脂有优异的耐热性能。 以合成的甲基苯基硅树脂为连结料制备耐高温油墨。主要研究了耐高温填料(纳米Si02、云母粉、滑石粉、低熔点玻璃粉)、颜料(钛白粉、黑色素、珠光粉、铝粉)对耐高温油墨性能,如耐高温油墨的耐温性能、冷热交变性能、附着力、铅笔硬度等的影响。本课题重点对白色油墨和黑色油墨进行了研究。 通过对比试验,白色耐高温油墨的最佳配方为:当纳米Si02、云母粉、滑石粉、低熔点玻璃粉、钛白粉的加入量分别占硅树脂固体质量3-5%、15-20%、10-20%、35-45%、60%时,油墨涂层能耐700℃的高温,在700℃-冷水条件下冷热交变10次不开裂,固化后铅笔硬度可达3H,附着力可达1级;黑色耐高温油墨的最佳配方为:当纳米Si02、黑色素、低熔点玻璃粉的加入量分别占硅树脂固体质量4%、140%、45%时,油墨涂层能耐700℃的高温,固化后铅笔硬度可达3H,附着力可达1级。


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