梯度有机硅防污涂层的制备与性能研究

发布时间：2017-08-25 00:29

  本文关键词：梯度有机硅防污涂层的制备与性能研究

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【摘要】：海洋生物的附着会加速船体的腐蚀和降低船舶的航行效率。传统的防污漆会对海洋环境造成污染,急需开发一种环保、高效的防污涂料。有机硅低表面能防污涂料具有无毒、高效、减阻能优良等特征,是目前新型防污涂料的研究重点。为了改善有机硅防污涂料附着力差、机械性能差、抗划伤能力不好、复涂性差等缺点,对此需要进行系统的研究。实验以有机硅树脂为主要成膜物质,调整涂料中固化剂的种类和含量、硅烷偶联剂含量以及颜填料的种类,进行评价研究。研究表明,固化剂含量对有机硅涂层的水接触角影响不大,硅烷偶联剂的极性基团会对涂层的表面结构形成影响,造成水接触角的下降。硅烷偶联剂添加5%时,涂层有着较高的水接触角和模拟航行情况下较低的扭矩。甲基硅油的添加能有效的提高涂层的疏水性能。固化剂含量增加会增大涂层弹性模量和邵氏硬度,硅烷偶联剂含量的增加会有降低涂层弹性模量和邵氏硬度的趋势。石墨、气相二氧化硅的添加会使得涂层的弹性模量和邵氏硬度下降,增加涂层的吸水率。在固化速率不高,硅烷偶联剂含量超过一定量的时候,上部分过多的硅烷偶联剂会由于表面张力大迁移到下表面,涂层存在一个梯度分层的现象。D31作为固化剂时涂层固化的速率较为正常,硅烷偶联剂在涂层中能有效通过迁移对粉体进行润湿,粉体团聚物颗粒较小较少,分布均匀。
【关键词】：有机硅 固化 防污性能 梯度固化
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U672.72;TQ637
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-25
• 1.1 研究的背景及其意义10-12
• 1.2 海洋生物附着机理12-14
• 1.3 防污涂料的研究现状14
• 1.4 有机硅低表面能防污涂料14-19
• 1.4.1 有机硅涂料的防污机理15-17
• 1.4.2 影响因素17-19
• 1.5 有机硅防污涂料国内外研究现状19-22
• 1.5.1 树脂中添加硅油19-20
• 1.5.2 基体树脂的选择与改进20-21
• 1.5.3 其它改进手段21-22
• 1.6 有机硅低表面能防污涂层发展方向22-23
• 1.7 本文研究目的及内容23-25
• 第二章 实验方法25-40
• 2.1 实验材料25-26
• 2.2 实验仪器26
• 2.3 有机硅涂料的制备26-32
• 2.3.1 有机硅防污涂料的设计思想26-27
• 2.3.2 交联固化原理27-28
• 2.3.3 偶联机理28-29
• 2.3.4 涂料的制备过程29-32
• 2.3.5 涂层的制备32
• 2.4 涂层的结构表征与性能测试方法32-40
• 2.4.1 涂膜干燥时间测试方法32-33
• 2.4.2 红外光谱分析FTIR33
• 2.4.3 激光共聚焦CLSM33
• 2.4.4 粗糙度33-34
• 2.4.5 水接触角34-35
• 2.4.6 表面能35-36
• 2.4.7 拉伸性能36
• 2.4.8 邵氏硬度和涂层厚度36-37
• 2.4.9 附着力37
• 2.4.10 减阻性能37-38
• 2.4.11 实海挂板38-40
• 第三章 固化剂对涂层结构与性能的影响40-50
• 3.1 水接触角40-43
• 3.2 弹性模量43-45
• 3.3 邵氏硬度45-46
• 3.4 吸水率46
• 3.5 附着力测量46-47
• 3.6 表面形貌及粗糙度47-49
• 本章小结49-50
• 第四章 硅烷偶联剂对涂层结构与性能的的影响50-60
• 4.1 水接触角50-53
• 4.2 弹性模量53-55
• 4.3 邵氏硬度55
• 4.4 吸水率55-56
• 4.5 减阻性能56-58
• 本章小结58-60
• 第五章 有机硅防污涂层的梯度固化机理研究60-69
• 5.1 梯度结构的红外分析60-63
• 5.2 拉伸断口分析63-64
• 5.3 梯度固化机理模型64-68
• 本章小结68-69
• 第六章 结论69-70
• 参考文献70-74
• 攻读学位期间公开发表论文74-75
• 致谢75-76
• 作者简介76

【参考文献】

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本文编号：734028