环氧改性有机硅树脂低表面能涂料的研制.docVIP

环氧改性有机硅树脂低表面能涂料的研制 摘要：针对国内防污涂料技术落后的现状，本文开展环氧改性有机硅涂料的应用研究，为开发无毒减阻的环氧改性有机硅低表面能防污涂料提供科学的基础。本文针对构成涂料的成膜物质，系统地研究了有机硅涂料的制备、表面特性以及涂料的固含量。研究表明，固化剂为树脂质量的4%、颜基比为4.5:5、滑石粉为颜填料的2%、分散剂为涂料总量的4%、流平剂为涂料总量的3%时，涂料性能较好。关键字：环氧改性有机硅树脂；低表面能涂料；防污；接触角6874 Research of low surface energy coatings Abstract：Antifouling paint technology for the domestic backward status, the paper carried silicone coating applied research, for the development of non-toxic silicone drag reduction low surface energy antifouling coatings to provide a scientific basis. This film-forming material for the coating composition of preparation, silicone coatings, surface properties, and coating solids are systematic studied. The studies show that the coating performance is better when the curing agent content of 4%, pigment to binder ratio of 4.5：5, talc 2% of the pigment, dispersing agent is 4% of a solvent, a leveling agent is 3% of the solvent. Key words：Silicone；low surface energy coatings；antifouling；contact angle 目录 1 绪论1 1.1 低表面能涂料的发展趋势1 1.2 低表面能涂料的性能1 1.3 低表面能涂料的用途2 1.4 低表面能涂料技术发展现状2 1.5 本课题的研究意义3 2 实验部分3 2.1 实验原料来源及其规格3 2.1.1 低表面能树脂制备原料3 2.1.2 低表面能涂料制备原料4 低表面能防污涂料是利用涂料表面具有低表面能的物理性能，使海洋生物难以附着或者附着不牢，在船舶航行时利用水的剪切力作用或专门的清理设备很容易清除附着生物的一种防污涂料，主要是指基于氟碳树脂及有机硅树脂的无毒污损物易脱落型防污涂料（non-toxic fouling release coating）。这类涂料完全不含毒剂,符合环保要求。从保护环境的角度出发，这类防污涂料无疑是非常有发展前景的。 1.2 低表面能涂料的性能 低表面能防污涂料又称污损物脱落型防污涂料,其防污原理是依靠涂料具有的低表面能特性,使海生物难以在上面附着,即使附着也不牢固,附着界面非常弱,在水流或其他外力作用下很容易脱落或去除。传统的毒性防污涂料一般只对某些海生物有抑制作用,而且随着毒性物质的不断释放,其防污效果也逐步下降。低表面能防污涂料则能防止各种海生物的附着,更为重要的是,低表面能防污涂料是基于涂料表面的物理作用,不存在毒性物质的释放损耗问题,只要表面长期保持低表面能状态,就能起到长期防污的作用。由于其环境友好、安全无毒,被公认是一种最理想的海洋防污涂料。 低表面能防污涂料自身性质对防污效果影响很大。研究表明，要达到良好地防污效果，最好能满足一下条件： ⑴低表面能，可以防止海洋生物的最初附着； ⑵低弹性模量，可以使污损物倾向于以剥离方式脱落，需要的外力较小； ⑶适宜的厚度，以及控制界面的断裂； ⑷光滑的表面； ⑸较差的分子流动性，足够多的侧链表面活性集团。 根据Dupre推导的公式可知，固体表面自由能越低，附着力越小，固体表面与液体的接触角也就越大。一般认为，涂料的表面能只有在低于2.5times;10N/m时（即接触角大于98deg;）才具有防污效果。这些具有低表面能的聚合物材料因其独特的性能，如高双疏性（疏水ndash;疏油），不粘性和耐候性等，在航天航空、印刷、化妆品、服装、建材、生命科学、传感器以及防污防腐蚀等方面得到了广泛的应用。此外，由于低表面能材料具有较低的摩擦系数，可以用作自润滑材料和一些特殊工作条件下的润滑剂等