天然生漆改性及其導(dǎo)靜電性能的研究.pdf

1、生漆是一種無污染環(huán)保型天然樹脂涂料，具備耐腐蝕、耐候、耐酸、耐高溫、耐原子輻射等優(yōu)異性能而重新獲取了人們的廣泛關(guān)注。但未經(jīng)改性的天然生漆也存在著一些固有缺陷，如耐堿性差、柔韌性較低以及成本較高等問題。導(dǎo)靜電涂料是一種能夠?qū)乖O(shè)備積蓄靜電壓的新型功能性材料，防止因靜電起電而造成的人身傷害及經(jīng)濟(jì)損失，可用于石油工業(yè)、電子工業(yè)、紡織業(yè)等諸多領(lǐng)域。大多數(shù)導(dǎo)靜電涂料都是以合成樹脂為成膜物質(zhì)，不僅造成能源浪費(fèi)，且在生產(chǎn)使用過程中，產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有

2、機(jī)物(VOC)，對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。
　　本文將同為生物質(zhì)材料的干性植物油——桐油作為改性物，與天然生漆進(jìn)行共混改性，得到生漆基桐油復(fù)合樹脂基體，并分別以傳統(tǒng)的碳系導(dǎo)電填料石墨和炭黑，以及新興的具有高電導(dǎo)性的納米級(jí)柔性片狀結(jié)構(gòu)材料石墨烯為導(dǎo)電填料，制備摻雜型導(dǎo)靜電涂料。通過紅外光譜儀(FT-IR)對(duì)聚合桐油、生漆液、生漆膜、生漆基桐油復(fù)合樹脂漆膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征分析。討論了聚合桐油、烘干溫度對(duì)復(fù)合樹脂性能的影響，采用掃描電鏡(

3、SEM)和同步熱分析儀(TG-DSC)分析了導(dǎo)靜電涂層的微觀形貌及耐高溫性能。并分析了填料的種類和用量對(duì)復(fù)合涂料導(dǎo)電性能及機(jī)械性能的影響。研究結(jié)果如下:
　　1.經(jīng)過聚合桐油共混改性后的生漆，不會(huì)破壞生漆的天然反相微乳體系，復(fù)合樹脂在室溫下也能通過漆酶催化氧化自然固化成膜。通過桐油和生漆性能的協(xié)同互補(bǔ)，復(fù)合樹脂的機(jī)械性能如鉛筆硬度、柔韌性及耐沖擊性分別提升至5H、2mm、50cm，表干時(shí)間從180min降低為50min。
　

4、　2.對(duì)于存放已久導(dǎo)致漆酶失效的陳漆，經(jīng)過桐油改性后得到的復(fù)合樹脂可通過加熱烘干的方式使其干燥固化成膜，最佳烘干溫度為140℃。而在特殊環(huán)境條件下應(yīng)用的常溫干燥復(fù)合樹脂漆膜，經(jīng)過耐介質(zhì)性能檢測(cè)，耐汽油腐蝕時(shí)間30d，耐沸水時(shí)間5h，耐鹽酸(25％)、氫氧化鈉(25％)、氯化鈉(25％)腐蝕時(shí)間分別為30d、30d、4d。
　　3.傳統(tǒng)碳系導(dǎo)電填料石墨和炭黑加入量為15％時(shí)，復(fù)合導(dǎo)靜電涂層的表面電阻率107Ω，達(dá)到導(dǎo)靜電涂料的應(yīng)用標(biāo)

5、準(zhǔn)。而石墨烯導(dǎo)電填料在加入1.5％偶聯(lián)劑的情況下，只需加入0.6％的用量，便可使涂層表面電阻率滿足導(dǎo)靜電的要求。
　　4.經(jīng)過機(jī)械性能測(cè)試，石墨烯復(fù)合導(dǎo)靜電涂層的附著力為0級(jí)、柔韌性1mm、耐沖擊性50cm，要優(yōu)于未加填料的復(fù)合樹脂涂料，以及添加石墨、炭黑為導(dǎo)電填料的復(fù)合涂料。同時(shí)，石墨烯涂層的耐介質(zhì)性能以及耐熱性能均表現(xiàn)優(yōu)異，經(jīng)180℃高溫烘烤24h后，漆膜完好，無起皺、無剝落、無裂紋，附著力僅下降了1級(jí)。復(fù)合涂層的表面電阻略有