基于甲基苯基硅烷树脂的耐热/隔热涂层制备研究
发布时间：2021-11-17 23:51
有机硅树脂主链独特的Si-O-Si骨架结构,因而其具有较高的热稳定性、良好的耐候性和优异的绝缘性能被广泛应用于航空航天领域。随着科技进步以及国防军工等行业的发展,对涂层材料所承受的温度和热冲击要求越来越高,因此,开发综合性能优异的耐热、隔热涂层已成为目前主要发展方向。本文针对甲基苯基硅树脂室温固化活性低、固化后易返粘的问题,设计合成了高固化活性甲基苯基硅树脂,研究了催化剂、R/Si、Ph/R、无机填料及三硅醇苯基聚倍半硅氧烷对树脂综合性能的影响,具体开展以下方面工作:首先,针对甲基苯基硅树脂室温固化活性低、固化后易返粘的问题,分别采用亲核试剂四甲基氢氧化铵、环烷酸锌作为催化剂,以苯基三氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷为原料,合成具有高固化活性的甲基苯基硅树脂。对不同催化体系合成的硅树脂进行耐高温、力学性能等对比,讨论了R/Si、Ph/R对甲基苯基硅树脂耐高温及力学性能的影响。研究发现:四甲基氢氧化铵作为催化剂不仅能够催化硅醇的缩合反应,而且还具有相当强的催化开环功能,能够催化惰性低聚物开环参与反应,因此消除了惰性低聚物,提高了产品收率,同时树脂固化后不返粘,并且合成的甲基苯基硅树脂...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
甲基苯基硅树脂红外光谱图（a）不同R/Si及催化剂硅树脂；（b）不同Ph/R硅树脂图3.1(a)为不同R/Si及催化剂硅树脂的甲基苯基硅烷树脂样品的红外光谱图，其中
图 3.2 凝胶时间随温度的变化，(a)四甲基氢氧化铵作为催化剂(b)环烷酸锌做催化剂由图 3.2 可知，随着温度的升高，在反应体系中各组分活化能增大，其有效碰撞增大，从而使其反应速度加快。凝胶时间对甲基苯基硅树脂分子量分布有较大影胶化时间越短，硅树脂支化程度越高，分子量就越大。当凝胶化时间小于 120 s 时树脂具有适当的粘度，其成膜性良好。凝胶时间缩短对硅树脂耐热性能有较大影短的凝胶时间有助于提高硅树脂的耐热性能，因为凝胶时间越短，分子量越大，树性提高。因此，在硅树脂分子量及粘度允许的条件下，应尽量缩短凝胶时间，以提树脂的耐热性能。.3.4 接触角测试结果与分析在固、液、气三相交点处作一条气相-液相界面的切线，切线与固相-液相交界线的夹角（θ）即为接触角，接触角可以表征固体或涂层的润湿程度。当 θ<90°，则表体表面是亲水性的，即液体容易润湿固体，接触角越小，表示润湿性越好；当 θ>9
图 3.3 不同 R/Si 硅树脂接触角变化表 3.3 不同 R/Si 硅树脂接触角测试结果i 1.2 1.3 /°96.26 108.60 有机硅涂层力学性能测试的影响能是衡量有机硅实际应用的一个重要指硅涂层力学性能的影响。表 3.4 R/Si 对有机硅涂层性能的影响硬度/HD 附着力/MPa 成膜情况83 3.2 良好 77 3.0 良好 65 2.6 良好
【参考文献】：
期刊论文
[1]Crystallization, Mechanical and Flame-retardant Properties of Poly（lactic acid） Composites with DOPO and DOPO-POSS[J]. Lin Jia,Wen-Chao Zhang,Bin Tong,Rong-Jie Yang. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(07)
[2]环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制[J]. 常彩彩,张爱黎,贾艳红. 沈阳理工大学学报. 2016(05)
[3]有机硅改性黏合剂在涤纶印花中的应用[J]. 胡必清,陆叶洪,钱琴芳,朱亚伟. 印染. 2016(09)
[4]室温固化型有机氟硅防污涂膜的制备及性能研究[J]. 冯俊凤,徐清,周成旭. 化工新型材料. 2016(01)
[5]乙烯基MQ硅树脂改性环氧树脂的研究[J]. 朱茂电,滕业方,谈子豪. 应用化工. 2016(03)
[6]无机硅酸盐涂料的研制及应用[J]. 王政芳,罗广建,陈海生,刘伟区. 广州化学. 2014 (03)
[7]新型功能性涂料的研究进展[J]. 邹琳琳,周立霞,商丽艳,李萍,杨双春. 当代化工. 2014(03)
[8]低介电高耐热环氧树脂/聚苯醚/POSS纳米复合材料研究[J]. 任强,韩玉,李锦春,邹国享,宋艳. 功能材料. 2013(09)
[9]耐烧蚀防热隔热涂层的研制[J]. 张海鹏,马天信,张新航,张崇耿. 宇航材料工艺. 2012(05)
[10]耐高温涂料研究进展[J]. 徐忠苹,韩文礼,张彦军,张贻刚,杨耀辉. 全面腐蚀控制. 2011(07)
本文编号：3501834
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
甲基苯基硅树脂红外光谱图（a）不同R/Si及催化剂硅树脂；（b）不同Ph/R硅树脂图3.1(a)为不同R/Si及催化剂硅树脂的甲基苯基硅烷树脂样品的红外光谱图，其中
图 3.2 凝胶时间随温度的变化，(a)四甲基氢氧化铵作为催化剂(b)环烷酸锌做催化剂由图 3.2 可知，随着温度的升高，在反应体系中各组分活化能增大，其有效碰撞增大，从而使其反应速度加快。凝胶时间对甲基苯基硅树脂分子量分布有较大影胶化时间越短，硅树脂支化程度越高，分子量就越大。当凝胶化时间小于 120 s 时树脂具有适当的粘度，其成膜性良好。凝胶时间缩短对硅树脂耐热性能有较大影短的凝胶时间有助于提高硅树脂的耐热性能，因为凝胶时间越短，分子量越大，树性提高。因此，在硅树脂分子量及粘度允许的条件下，应尽量缩短凝胶时间，以提树脂的耐热性能。.3.4 接触角测试结果与分析在固、液、气三相交点处作一条气相-液相界面的切线，切线与固相-液相交界线的夹角（θ）即为接触角，接触角可以表征固体或涂层的润湿程度。当 θ<90°，则表体表面是亲水性的，即液体容易润湿固体，接触角越小，表示润湿性越好；当 θ>9
图 3.3 不同 R/Si 硅树脂接触角变化表 3.3 不同 R/Si 硅树脂接触角测试结果i 1.2 1.3 /°96.26 108.60 有机硅涂层力学性能测试的影响能是衡量有机硅实际应用的一个重要指硅涂层力学性能的影响。表 3.4 R/Si 对有机硅涂层性能的影响硬度/HD 附着力/MPa 成膜情况83 3.2 良好 77 3.0 良好 65 2.6 良好
【参考文献】：
期刊论文
[1]Crystallization, Mechanical and Flame-retardant Properties of Poly（lactic acid） Composites with DOPO and DOPO-POSS[J]. Lin Jia,Wen-Chao Zhang,Bin Tong,Rong-Jie Yang. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(07)
[2]环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制[J]. 常彩彩,张爱黎,贾艳红. 沈阳理工大学学报. 2016(05)
[3]有机硅改性黏合剂在涤纶印花中的应用[J]. 胡必清,陆叶洪,钱琴芳,朱亚伟. 印染. 2016(09)
[4]室温固化型有机氟硅防污涂膜的制备及性能研究[J]. 冯俊凤,徐清,周成旭. 化工新型材料. 2016(01)
[5]乙烯基MQ硅树脂改性环氧树脂的研究[J]. 朱茂电,滕业方,谈子豪. 应用化工. 2016(03)
[6]无机硅酸盐涂料的研制及应用[J]. 王政芳,罗广建,陈海生,刘伟区. 广州化学. 2014 (03)
[7]新型功能性涂料的研究进展[J]. 邹琳琳,周立霞,商丽艳,李萍,杨双春. 当代化工. 2014(03)
[8]低介电高耐热环氧树脂/聚苯醚/POSS纳米复合材料研究[J]. 任强,韩玉,李锦春,邹国享,宋艳. 功能材料. 2013(09)
[9]耐烧蚀防热隔热涂层的研制[J]. 张海鹏,马天信,张新航,张崇耿. 宇航材料工艺. 2012(05)
[10]耐高温涂料研究进展[J]. 徐忠苹,韩文礼,张彦军,张贻刚,杨耀辉. 全面腐蚀控制. 2011(07)
本文编号：3501834
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3501834.html
