自清潔氟碳涂料的研制.pdf

1、近年來，氟碳涂料作為新型涂料以其優(yōu)良的耐腐蝕、耐溶劑、耐磨損等優(yōu)點廣泛的應用到了農業(yè)、工業(yè)、國防等方面。由于氟碳涂料具有較低的表面能，使其在自清潔方面有著重要的應用，但僅依靠其本身的性能，仍達不到理想的自清潔效果。本文針對氟碳涂料存在的缺陷依據超親水自清潔理論與超疏水自清潔理論，開發(fā)出了具有自清潔效果的氟碳涂料。本文的研究內容和結論如下：
　　1.采用微波分別對TiO2溶膠、粉體SiO2/TiO2復合氧化物以及溶膠SiO2/TiO

2、2復合氧化物進行處理，采用XRD、XPS、FTIR、TG-DTA、UV-Vis等測試手段對處理后的溶膠進行了表征，結果表明：利用微波處理溶膠4h后可以獲得銳鈦礦晶型，其粒徑為10.8納米。向TiO2溶膠中加入粉體或溶膠型SiO2后，再進行微波處理4h，然后用XRD表征，結果表明，無論SiO2以何種形式引入都會使獲得的銳鈦礦型TiO2的晶粒減小。由XPS測試結果表明，微波處理后的粉體SiO2/溶膠TiO2復合氧化物，有少量Ti3+離子存在

3、，氧元素是以O-H、O-Ti、O-Si三種形式存在。FTIR表明利用微波處理粉體SiO2/溶膠TiO2有少量的硅元素進入了TiO2的晶格里。利用紫外可見發(fā)現(xiàn)微波處理后得到的銳鈦礦TiO2溶膠的吸收波長發(fā)生了藍移，其吸收波長為361nm。經微波處理后的TiO2溶膠具有光催化降解效果，經過20W紫外線輻照15min的后,甲基橙的降解率可以達到94.7％。
　　2.分別采用已制取的銳鈦礦晶型的TiO2溶膠以及經過微波處理過的SiO2/T

4、iO2復合氧化物對氟碳涂料進行改性，探討了TiO2與SiO2的引入量對漆膜的硬度、附著力、光催化性等性能得影響。TiO2的引入可以使漆膜的硬度與附著力有一定的提高，SiO2的引入會使漆膜的附著力下降但是硬度會提高。無論是經過純銳鈦礦溶膠還是經過微波處理過的粉體SiO2/溶膠TiO2復合氧化物改性過的氟碳涂料都具有光致超親水性及光催化降解性能，兩種改性涂層的耐污性能也得到了提高并且改性涂層的耐酸堿性與耐老化性也沒受到影響，但是利用粉體Si

5、O2/溶膠TiO2復合氧化物改性過的氟碳涂料的超親水性能、光催化降解性能以及耐污性要優(yōu)于利用純TiO2溶膠改性的氟碳涂料。具體的TiO2最佳引入量為1.5%(質量分數(shù))，而SiO2的最佳加入量為0.3%(質量分數(shù))。
　　3.采用Stober法制備出了粒徑均勻的納米SiO2粒子，然后利用KH550對其表面進行修飾，而后將表面改性的納米 SiO2分散到氟碳涂料后，利用FTIR、TG-DTA、XRD、TEM、界面張力測量儀等對納米Si