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环氧改性有机硅涂料的制备及性能研究

作　者: 施彦斌
导　师: 熊蓉春
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 环氧改性有机硅树脂硅氧烷耐高温涂料防腐蚀涂料
分类号: TQ630.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本论文以数种烷基乙氧基硅烷为原料，经部分水解—缩合反应合成了含活性基团乙氧基的有机硅中间体预聚物。通过对单体配比、催化体系、反应条件及后处理工艺的研究，得出了有机硅中间体的合成工艺。并以合成的中间体预聚物同双酚A型环氧树脂进行缩聚反应，合成了环氧改性有机硅树脂。通过对改性树脂合成反应的研究，查明了中间体与环氧树脂的配比、反应温度、时间及改性促进剂等因素的影响，在此基础上确定了环氧改性有机硅树脂的合成工艺：有机硅中间体与环氧树脂按4∶6到7∶3的质量，在130-170℃和改型促进剂的作用下，经3～5小时反应可得到环氧改性有机硅树脂。通过实验，确定了一种低分子量聚酰胺树脂作为改性树脂的固化剂。采用该固化剂的环氧改性有机硅树脂涂料为双组分体系，固化剂在施工前加入涂料中并充分混合后方能施工。实验确定了合适的固化剂用量及固化的工艺条件为同化剂：改性有机硅树脂=4∶6，固化温度：150-200℃15min。按耐高温防腐设计的要求选择了涂料所需的颜填料及助剂，通过对碳钢试样和普通铁板涂覆后的涂层的物理机械性能以及耐高温、耐沸水、耐酸碱等性能的测试，证明所合成的涂料具有较好的耐高温防腐蚀性能。

全文目录

第一章文献综述  10-33
  1.1 前言  10-11
  1.2 材料的高温腐蚀机理  11-12
  1.3 目前常用的耐温防腐措施  12-13
    1.3.1 合理选材  12
    1.3.2 化学镀合金镀层  12-13
    1.3.3 涂装耐温防腐涂层  13
  1.4 耐高温防腐涂料简介  13-19
    1.4.1 无机耐高温防腐涂料  14-16
      1.4.1.1 搪瓷材料  14
      1.4.1.2 瓷膜材料  14-15
      1.4.1.3 硅酸盐类涂料  15
      1.4.1.4 磷酸盐类涂料  15
      1.4.1.5 富锌底漆  15-16
    1.4.2 有机耐温防腐涂料  16-19
      1.4.2.1 氟树脂涂料  16-17
      1.4.2.2 聚苯硫醚涂料  17-18
      1.4.2.3 聚醚芳砜  18
      1.4.2.4 有机硅耐热防腐涂料  18-19
  1.5 有机硅耐热防腐涂料简介  19-24
    1.5.1 纯有机硅树脂涂料  19-20
    1.5.2 改性有机硅涂料  20-21
    1.5.3 改性有机硅树脂合成工艺  21-22
      1.5.3.1 物理法  21
      1.5.3.2 过渡法  21-22
      1.5.3.3 化学法  22
    1.5.4 改性有机硅树脂  22-24
      1.5.4.1 醇酸改性有机硅树脂  23
      1.5.4.2 聚酯和丙烯酸(酯)改性有机硅树脂  23-24
      1.5.4.3 聚氨酯改性有机硅树脂  24
  1.6 环氧改性有机硅树脂  24-27
    1.6.1 环氧树脂的特性  25-26
    1.6.2 有机硅树脂的特点  26-27
  1.7 环氧改性有机硅树脂的发展现状  27-29
    1.7.1 国外环氧有机硅树脂  27
    1.7.2 国内环氧改性有机硅树脂  27-28
    1.7.3 环氧改性有机硅树脂的应用  28-29
  1.8 涂料和涂膜性能的检测  29-31
    1.8.1 涂料性能检测  29-30
    1.8.2 涂膜性能检测  30-31
      1.8.2.1 光学性能检测  30
      1.8.2.2 机械性能检测  30
      1.8.2.3 抗化学性能检测  30-31
  1.9 本论文的研究任务  31-33
    1.9.1 有机硅耐温防腐涂料发展方向  31
    1.9.2 本课题的研究内容  31-33
第二章实验部分  33-38
  2.1 有机硅中间体预聚物的合成  33-35
    2.1.1 有机硅中间体的合成方法  33-34
      2.1.1.1 实验材料  33
      2.1.1.2 反应原理  33
      2.1.1.3 实验装置  33-34
    2.1.2 单体转化率的分析  34-35
  2.2 改性环氧树脂的合成方法  35-36
    2.2.1 实验材料  35
    2.2.2 实验装置  35-36
    2.2.3 合成工艺  36
  2.3 耐高温防腐涂料的制备及性能测试  36-38
    2.3.1 涂料的制备  37
    2.3.2 耐高温防腐涂料性能的测试  37-38
      2.3.2.1 底板的准备  37
      2.3.2.2 漆膜的制备  37
      2.3.2.3 漆膜物理机械性能测试  37
      2.3.2.4 漆膜耐热耐蚀性测试  37-38
第三章结果与讨论  38-57
  3.1 有机硅中间体预聚物的合成研究  38-45
    3.1.1 单体种类及配比对中间体结构的影响  38-41
      3.1.1.1 单体种类的选择  39
      3.1.1.2 单体配比  39-41
    3.1.2 用水量的影响  41
      3.1.2.1 水的加入方式的影响  41
    3.1.3 催化剂对中间体合成的影响  41-43
    3.1.4 反应温度  43-44
    3.1.5 反应时间  44
    3.1.6 影响贮存时间的因素  44-45
    3.1.7 中间体结构分析  45
  3.2 环氧改性有机硅树脂的研究  45-49
    3.2.1 环氧树脂的选择  46-47
    3.2.2 有机硅和环氧树脂比例对改性树脂性能的影响  47
    3.2.3 改性促进剂对改性树脂合成的影响  47-49
    3.2.4 反应温度对改性树脂性能的影响  49
    3.2.5 反应时间的影响  49
  3.3 环氧改性有机硅涂料的制备及性能研究  49-57
    3.3.1 颜填料对涂料性能的影响  49-51
      3.3.1.1 颜基比对涂料性能的影响  50-51
    3.3.2 助剂的影响  51-52
      3.3.2.1 流平剂  51
      3.3.2.2 偶联剂  51-52
    3.3.3 涂料制备  52
    3.3.4 固化剂种类及用量对涂料性能的影响  52-54
      3.3.4.1 固化剂的选择  52-53
      3.3.4.2 固化剂的用量  53-54
    3.3.4 漆膜性能的测试  54-57
结论  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
研究成果及发表的学术论文  62

环氧改性有机硅涂料的制备及性能研究

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