新型透明疏水硅丙膜的制備與性能研究.pdf

1、玻璃表面為高表面能的親水表面，與水接觸后，其表面能有顯著的降低，能被水所潤(rùn)濕。如果玻璃非常平整及非常干凈，水滴在玻璃上將自由展開，接觸角為零。若將玻璃板傾斜，水會(huì)順流而下，不黏附。但實(shí)際上，由于玻璃表面時(shí)常并非完全平整，且常有灰塵及其它污物。在這種狀態(tài)下其表面就屬于不光滑、不均勻的固體表面，水滴在這樣的傾斜的玻璃板上就會(huì)出現(xiàn)前進(jìn)角與后進(jìn)角不等的黏附現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在雨滴灑在玻璃窗上或塑料雨衣上均可見到。 現(xiàn)有汽車均采用刮雨刷(器)

2、把水珠抹去或開動(dòng)冷風(fēng)驅(qū)除露珠，但前者在擋風(fēng)玻璃上不停的往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)干擾司機(jī)視線，影響行車安全，且玻璃上仍有水膜，在遇大雨、暴雨時(shí)，刮雨刷(器)甚至無能為力，對(duì)汽車駕駛(行駛)造成嚴(yán)重威脅；后者則浪費(fèi)較多能量。中國是一汽車大國和人口大國，研制玻璃表面憎水膜及其應(yīng)用產(chǎn)品，將會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 本文(1)通過化學(xué)共混改性的方法，在聚丙烯酸酯的側(cè)鏈上引入有機(jī)硅，利用有機(jī)硅向表面遷移的趨勢(shì)，降低涂層的表面自由能，提高其疏水性；

3、(2)通過共聚改性，在聚丙烯酸酯的主鏈上引入有機(jī)硅鏈段，改善涂層的綜合性能，探討實(shí)現(xiàn)硅丙改性疏水膜的可行性。 用傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)等方法，表征合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及分子量；用熱重分析(TGA)測(cè)試改性涂層的熱穩(wěn)定性能；用分光光度計(jì)測(cè)試涂層的透光性；用接觸角儀測(cè)定改性涂層表面的接觸角；根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB1725-79，GB1733-79測(cè)試涂層的固含量和耐水性；通過模擬雨淋實(shí)

4、驗(yàn)測(cè)試了涂層實(shí)際應(yīng)用效果。通過上述表征對(duì)硅丙改性涂層的綜合性能和影響表面疏水性的因素作了較為系統(tǒng)的研究。 通過溶液聚合，將四種單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯(BA)，丙烯酸乙酯(EA)，甲基丙烯酸-2-羥乙酯(HEMA)合成了側(cè)鏈含有羥乙基的聚丙烯酸酯類聚合物，并采用FT-IR、GPC，測(cè)試固含量和交聯(lián)度等方法，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。 以不同的硅烷偶聯(lián)劑，如γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，甲基三甲氧基硅烷

5、(MTMS)與γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)等作為有機(jī)硅改性單體與聚丙烯酸酯類聚合物混合，在有機(jī)錫催化劑作用下于室溫固化，制備了一系列硅丙改性樹脂，并對(duì)其疏水性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，有機(jī)硅改性的表面疏水性得到了顯著改善。另一方面，疏水效果與有機(jī)硅的添加量和采用的有機(jī)硅單體類型都有很大的關(guān)系。有機(jī)硅的添加量越大，改善的效果越好。當(dāng)其添加量達(dá)到聚丙烯酸酯混合單體重量分?jǐn)?shù)的80％時(shí)，改性效果最佳。有機(jī)硅單體的功能基團(tuán)鏈

6、越長(zhǎng)，疏水基團(tuán)越多，效果也越好。同時(shí)，通過TGA、透光性、耐水性等測(cè)試對(duì)硅丙涂層的綜合性能表征研究。 通過溶液聚合，將四種單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)，丙烯酸丁酯(BA)，甲基丙烯酸丁酯(BMA)，r-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)合成硅丙改性聚合物。通過FT-IR、示差掃描量熱法(DSC)、GPC、固含量測(cè)試等方法，對(duì)合成產(chǎn)物的組成、成分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，且通過TGA、紅外全反射衰減測(cè)試(ATR-IR)、接觸角測(cè)