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环氧—有机硅耐高温涂料的研制
作 者: 李小兰
导 师: 王久芬
学 校: 中北大学
专 业: 材料学
关键词: 有机硅树脂预聚体 环氧树脂 环氧-有机硅共聚树脂 改性 耐高温涂料
分类号: TQ637.6
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本论文包括环氧-有机硅共聚树脂的合成和涂料的制备。其中环氧-有机硅共聚树脂的合成包括有机硅树脂预聚体的合成、环氧树脂的合成以及环氧-有机硅共聚树脂的合成。⑴以一甲基三乙氧基硅烷、一苯基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷为主要原料,以盐酸为催化剂合成了一系列有机硅树脂预聚体,并对其进行结构表征和性能测试。结果表明合成的有机硅树脂预聚体结构与理论相符,其最佳的R/Si和Ph/R值为1.4和0.6,催化剂的用量为单体总物质的量的0.6%,水的加入量为完全水解所需水量的80%。最佳工艺是:搅拌速度为140rpm,预聚时间为4h。⑵以环氧氯丙烷和双酚A为原料,氢氧化钠为催化剂合成不同相对分子质量的环氧树脂,即E-41、E-33、E-20和E-12。采用红外光谱、盐酸-吡啶法、乙酸酐-硫酸法以及环球法对聚合物进行表征和性能测试。⑶以环氧树脂和有机硅树脂预聚体为原料,通过缩聚合成环氧-有机硅共聚树脂。选择环氧树脂和有机硅树脂的质量比、环氧树脂种类、催化剂用量和溶剂用量、不同结构有机硅树脂预聚体五个因素,设计正交实验。对共聚树脂进行了碳谱、红外光谱和热失重分析,并进行了羟基、乙氧基和环氧基含量的测试,讨论了各因素对共聚树脂性能的影响。⑷通过优选耐温颜填料,控制涂料助剂的比例,选择合适的固化成膜工艺,制备环氧-有机硅耐高温涂料。对制备的耐高温涂料分别进行了耐热性、柔韧性、1000℃热失重率、附着力、耐湿热、最高耐温程度和固含量测试。结果表明,制备的环氧-有机硅耐高温涂料具有良好的耐高温性,最高可耐900℃的高温。
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全文目录
1 绪论 10-24 1.1 耐高温涂料 10-14 1.1.1 概述 10-11 1.1.2 研究进展 11-14 1.2 有机硅树脂 14-17 1.2.1 概述 14 1.2.2 研究进展 14-15 1.2.3 特性和用途 15-17 1.3 环氧改性有机硅树脂 17-18 1.4 有机硅涂料 18-21 1.4.1 概述 18-19 1.4.2 有机硅涂料的耐高温机理 19-20 1.4.3 研究进展 20-21 1.5 本研究意义、研究目标及研究内容 21-24 1.5.1 研究意义 22 1.5.2 研究目标 22 1.5.3 研究内容 22-24 2 有机硅树脂预聚体和环氧树脂的合成与表征 24-40 2.1 主要试剂和仪器 24-25 2.1.1 主要试剂 24 2.1.2 主要仪器 24-25 2.2 有机硅树脂预聚体的合成 25-34 2.2.1 有机硅树脂预聚体合成原理 25-27 2.2.2 有机硅树脂预聚体合成工艺 27-28 2.2.3 结构与性能测试 28-30 2.2.4 结果与讨论 30-34 2.2.5 结论 34 2.3 环氧树脂的合成 34-40 2.3.1 环氧树脂合成原理 35-36 2.3.2 环氧树脂合成工艺 36-37 2.3.3 结果与讨论 37-39 2.3.4 结论 39-40 3 环氧-有机硅共聚树脂的合成 40-51 3.1 环氧-有机硅共聚树脂合成原理 40-41 3.2 环氧-有机硅共聚树脂合成和结构与性能测试 41-43 3.2.1 环氧-有机硅共聚树脂的合成 41-43 3.2.2 结构与性能测试 43 3.3 结果与讨论 43-50 3.3.1 红外谱图分析 43-45 3.3.2 碳谱分析 45 3.3.3 正交实验分析 45-47 3.3.4 热性能分析 47 3.3.5 环氧树脂和有机硅树脂不同配比对树脂性能的影响 47-49 3.3.6 溶剂对共聚树脂性能的影响 49 3.3.7 催化剂用量对共聚树脂性能的影响 49 3.3.8 共聚树脂的耐水性能 49-50 3.4 结论 50-51 4 环氧-有机硅耐高温涂料的制备 51-60 4.1 主要实验试剂和仪器 51 4.1.1 主要试剂 51 4.1.2 主要仪器 51 4.2 涂料的制备 51-54 4.2.1 填料的选择 51-52 4.2.2 固化剂的选择和用量 52 4.2.3 催干剂的选择 52-53 4.2.4 涂料配方 53-54 4.3 涂料性能测试 54-55 4.3.1 底板的制备 54-55 4.3.2 涂层耐高温性能测试 55 4.3.3 一般性能检测方法 55 4.3.4 热失重率测试 55 4.4 结果与讨论 55-59 4.4.1 正交实验分析 55-57 4.4.2 固化剂用量对涂膜性能的影响 57 4.4.3 填料表面处理剂对涂膜性能的影响 57-58 4.4.4 TDI 对涂膜性能的影响 58 4.4.5 溶剂对涂膜性能的影响 58 4.4.6 涂料耐高温性能分析 58-59 4.5 结论 59-60 5 总结论和建议 60-62 参考文献 62-67 攻读硕士期间发表的论文 67-68 致谢 68
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 涂料工业 > 专用漆料 > 高温漆
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