聚硅氧烷功能涂层的制备及性能研究
发布时间：2021-01-31 23:53
聚硅氧烷由于具有耐候性,耐高低温性能以及抗阻燃性能十分优异的特点,近些年来被广泛的应用在了各个领域。本论文以聚硅氧烷为基体,制备两种具有广泛应用价值的功能涂层,超疏水涂层以及导热涂层。超疏水材料的自清洁性能十分突出,在农业生产、工业应用、国防等众多领域被广泛使用。目前来看,主要的制备方法如下:一是在低表面能材料上通过进一步建造微纳米级的粗糙结构达到超疏水的要求;二是利用低表面能的材料在微纳米级的粗糙表面结构上进行修饰。其中,前者是现今的研究关键。通过研究人员的深入研究,已有多种制备超疏水材料的方法,例如刻蚀法、溶胶-凝胶法等。随着电子电气大功率设备的快速发展,散热问题越发关键。目前,主要有两种导热聚合物:一是聚合物由于特殊的结构,本身具有较高的导热系数,例如聚吡咯,聚乙炔或具有完整结晶结构的聚合物;二是填充型导热聚合物,即通过将具有高的导热系数的填料分散在聚合物中,提高聚合物的整体导热性。目前,被广泛使用的导热填料主要有以下几种类别,一,陶瓷类填料如BN,AlN等。二,金属以及氧化物类的填料,如银,氧化铝等。三,碳系类填料,如石墨烯,炭黑,碳纳米管等。本论文主要研究内容如下:（1）利用...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 超疏水现象理论进展
1.1.1 超疏水表面的判定
1.1.2 静态接触角及杨氏方程
1.1.3 接触角滞后性
1.1.4 滚动角理论
1.1.5 超疏水理论模型
1.1.6 超疏水表面的构筑方法
1.1.7 超疏水表面的制备技术
1.1.8 超疏水表面制备中的问题以及最新发展动态
1.2 导热高分子的理论概述
1.2.1 导热聚合物的分类
1.2.2 填充型复合材料导热率的影响因素
1.2.3 固体导热率的测试方法
1.3 本论文研究意义,内容以及创新点
2 超疏水涂层的制备
2.1 实验仪器及原料
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验原料
2.1.3 滴定用溶液的制备
2.2 测试仪器与条件
2.2.1 核磁共振谱（1H-NMR）
2.2.2 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
2.2.3 分子量（GPC）测试
2.2.4 热失重分析（TGA）测试
2.2.5 接触角（WCA）测试
2.2.6 SEM测试
2.2.7 耐热性测试
2.3 实验步骤
2.3.1 羟基封端聚硅氧烷的制备
2.3.2 羟基封端聚硅氧烷的羟基含量测定
2.3.3 FAS-17修饰纳米二氧化硅（FAS-SiO2）
2.3.4 超疏水涂层的制备
2.4 结果与讨论
2.4.1 羟基封端聚硅氧烷的结构表征
2.4.2 由PDMS-OH羟基含量确定分子量与交联剂加入量
2.4.3 硅烷偶联剂FAS-17修饰纳米二氧化硅（FAS-SiO2）的结构表征
2.4.4 固化与未固化超疏水涂层的红外光谱对比
2.4.5 使用不同分散工艺制备涂层的对比
2.4.6 加入不同含量FAS-SiO2的涂层热失重分析
2.4.7 超疏水涂层的SEM分析
2.4.8 超疏水涂层的润湿性分析
2.4.9 超疏水涂层的固化温度分析
2.4.10 超疏水涂层的耐热性分析
2.5 本章小结
3 聚硅氧烷导热涂层的制备
3.1 实验仪器及原料
3.1.1 实验仪器
3.1.2 实验原料
3.2 测试仪器与条件
3.2.1 核磁共振谱（1H-NMR）
3.2.2 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
3.2.3 热失重分析（TGA）测试
3.2.4 SEM测试
3.2.5 导热系数测试
3.2.6 涂层耐冲击性测试
3.2.7 涂层附着力测试
3.3 实验步骤
3.3.1 羟基封端聚硅氧烷的制备
3.3.2 无机填料的修饰
3.3.3 导热涂层的制备
3.3.4 导热薄膜的制备
3.4 结果与讨论
3.4.1 羟基封端聚硅氧烷的结构表征
3.4.2 KH-550修饰的石墨烯的结构表征
3.4.3 KH-550修饰的纳米Al2O3的结构表征
3.4.4 导热涂层的性能表征
3.4.5 聚硅氧烷掺杂石墨烯涂层的耐冲击性测试
3.4.6 聚硅氧烷掺杂石墨烯涂层的附着力测试
3.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化硅/聚乙烯基倍半硅氧烷超疏水涂层的制备与表征[J]. 杨辉,高红芳. 高分子材料科学与工程. 2016(11)
[2]超疏水性织物的构建及其多功能性[J]. 张明,王成毓,时君友. 科技导报. 2016(19)
[3]基于软印刷技术的竹材表面仿制荷叶超疏水结构[J]. 王发鹏,李松. 科技导报. 2016(19)
[4]以蝴蝶翅为模板构建多级结构的超疏水表面[J]. 孙刚,房岩,白雪花,李政文,彭小唤. 东北师大学报(自然科学版). 2016(01)
[5]Structure Characterization of Fluorosilicone Oils[J]. Yang Jiedan1,2; Yang He2; Xu Jing1; Li Hangquan1 (1. Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029; 2. SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing, Beijing 100083). China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2011(04)
[6]本征型导热高分子材料[J]. 周文英,张亚婷. 合成树脂及塑料. 2010(02)
[7]LED封装用环氧树脂的导热透明改性[J]. 万正国,贾虎生,梁建,马淑芳,闫文慧,王连红. 太原理工大学学报. 2008(S1)
[8]导热系数测量方法与应用分析[J]. 闵凯,刘斌,温广. 保鲜与加工. 2005(06)
[9]导热高分子材料的研究与应用[J]. 储九荣,张晓辉,徐传骧. 高分子材料科学与工程. 2000(04)
[10]超拉伸聚乙烯的弹性模量和导热性能[J]. 蔡忠龙,黄元华,杨光武. 高分子学报. 1997(03)
博士论文
[1]高导热聚合物基复合材料的制备与性能研究[D]. 虞锦洪.上海交通大学 2012
[2]高导热绝缘高分子复合材料研究[D]. 周文英.西北工业大学 2007
[3]聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备与性能研究[D]. 王家俊.浙江大学 2001
硕士论文
[1]改性环氧树脂的导热、耐热及光学性能研究[D]. 万正国.太原理工大学 2008
本文编号：3011795
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 超疏水现象理论进展
1.1.1 超疏水表面的判定
1.1.2 静态接触角及杨氏方程
1.1.3 接触角滞后性
1.1.4 滚动角理论
1.1.5 超疏水理论模型
1.1.6 超疏水表面的构筑方法
1.1.7 超疏水表面的制备技术
1.1.8 超疏水表面制备中的问题以及最新发展动态
1.2 导热高分子的理论概述
1.2.1 导热聚合物的分类
1.2.2 填充型复合材料导热率的影响因素
1.2.3 固体导热率的测试方法
1.3 本论文研究意义,内容以及创新点
2 超疏水涂层的制备
2.1 实验仪器及原料
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验原料
2.1.3 滴定用溶液的制备
2.2 测试仪器与条件
2.2.1 核磁共振谱（1H-NMR）
2.2.2 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
2.2.3 分子量（GPC）测试
2.2.4 热失重分析（TGA）测试
2.2.5 接触角（WCA）测试
2.2.6 SEM测试
2.2.7 耐热性测试
2.3 实验步骤
2.3.1 羟基封端聚硅氧烷的制备
2.3.2 羟基封端聚硅氧烷的羟基含量测定
2.3.3 FAS-17修饰纳米二氧化硅（FAS-SiO2）
2.3.4 超疏水涂层的制备
2.4 结果与讨论
2.4.1 羟基封端聚硅氧烷的结构表征
2.4.2 由PDMS-OH羟基含量确定分子量与交联剂加入量
2.4.3 硅烷偶联剂FAS-17修饰纳米二氧化硅（FAS-SiO2）的结构表征
2.4.4 固化与未固化超疏水涂层的红外光谱对比
2.4.5 使用不同分散工艺制备涂层的对比
2.4.6 加入不同含量FAS-SiO2的涂层热失重分析
2.4.7 超疏水涂层的SEM分析
2.4.8 超疏水涂层的润湿性分析
2.4.9 超疏水涂层的固化温度分析
2.4.10 超疏水涂层的耐热性分析
2.5 本章小结
3 聚硅氧烷导热涂层的制备
3.1 实验仪器及原料
3.1.1 实验仪器
3.1.2 实验原料
3.2 测试仪器与条件
3.2.1 核磁共振谱（1H-NMR）
3.2.2 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）
3.2.3 热失重分析（TGA）测试
3.2.4 SEM测试
3.2.5 导热系数测试
3.2.6 涂层耐冲击性测试
3.2.7 涂层附着力测试
3.3 实验步骤
3.3.1 羟基封端聚硅氧烷的制备
3.3.2 无机填料的修饰
3.3.3 导热涂层的制备
3.3.4 导热薄膜的制备
3.4 结果与讨论
3.4.1 羟基封端聚硅氧烷的结构表征
3.4.2 KH-550修饰的石墨烯的结构表征
3.4.3 KH-550修饰的纳米Al2O3的结构表征
3.4.4 导热涂层的性能表征
3.4.5 聚硅氧烷掺杂石墨烯涂层的耐冲击性测试
3.4.6 聚硅氧烷掺杂石墨烯涂层的附着力测试
3.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化硅/聚乙烯基倍半硅氧烷超疏水涂层的制备与表征[J]. 杨辉,高红芳. 高分子材料科学与工程. 2016(11)
[2]超疏水性织物的构建及其多功能性[J]. 张明,王成毓,时君友. 科技导报. 2016(19)
[3]基于软印刷技术的竹材表面仿制荷叶超疏水结构[J]. 王发鹏,李松. 科技导报. 2016(19)
[4]以蝴蝶翅为模板构建多级结构的超疏水表面[J]. 孙刚,房岩,白雪花,李政文,彭小唤. 东北师大学报(自然科学版). 2016(01)
[5]Structure Characterization of Fluorosilicone Oils[J]. Yang Jiedan1,2; Yang He2; Xu Jing1; Li Hangquan1 (1. Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029; 2. SINOPEC Research Institute of Petroleum Processing, Beijing 100083). China Petroleum Processing & Petrochemical Technology. 2011(04)
[6]本征型导热高分子材料[J]. 周文英,张亚婷. 合成树脂及塑料. 2010(02)
[7]LED封装用环氧树脂的导热透明改性[J]. 万正国,贾虎生,梁建,马淑芳,闫文慧,王连红. 太原理工大学学报. 2008(S1)
[8]导热系数测量方法与应用分析[J]. 闵凯,刘斌,温广. 保鲜与加工. 2005(06)
[9]导热高分子材料的研究与应用[J]. 储九荣,张晓辉,徐传骧. 高分子材料科学与工程. 2000(04)
[10]超拉伸聚乙烯的弹性模量和导热性能[J]. 蔡忠龙,黄元华,杨光武. 高分子学报. 1997(03)
博士论文
[1]高导热聚合物基复合材料的制备与性能研究[D]. 虞锦洪.上海交通大学 2012
[2]高导热绝缘高分子复合材料研究[D]. 周文英.西北工业大学 2007
[3]聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备与性能研究[D]. 王家俊.浙江大学 2001
硕士论文
[1]改性环氧树脂的导热、耐热及光学性能研究[D]. 万正国.太原理工大学 2008
本文编号：3011795
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3011795.html
