改性硅溶胶-苯丙乳液复合涂层的制备及性能

作者：余茂林; 孙皓; 解亚; 邓安仲^*; 李胜波; 杨光

来源：表面技术, 2021, 50(11): 147-154.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.11.013

• 硅烷偶联剂
• 硅溶胶
• 苯丙乳液
• 表面改性
• 复合涂层
• 力学性能
• 隔热节能

目的以硅溶胶、苯丙乳液为主要原材料,制备高性能有机-无机复合涂层,并为其应用提供一定价值的参考。方法采用KH550、KH560以及KH570等3种硅烷偶联剂依次对硅溶胶进行接枝改性,选用改性效果较好的硅溶胶,制备改性硅溶胶添加量为0%、35%、70%、105%(相对于苯丙乳液的质量百分比)的4种涂层。用傅里叶变换红外光谱仪、马尔文Zeta电位仪以及扫描电子显微镜对硅溶胶的改性效果进行表征,用多功能材料表面性能试验仪等涂层力学测试仪、紫外/可见/近红外分光光度计、扫描电子显微镜分别对4种涂层的力学性能、隔热节能性能及微观形貌进行表征。结果 KH560对碱性硅溶胶的接枝改性效果最优。向苯丙乳液中添加一定量的改性硅溶胶可以显著提升涂层性能。当改性硅溶胶添加量为苯丙乳液质量的70%时,涂层综合性能提升最高,此时涂层太阳光反射比为0.683,近红外反射比为0.624,附着力为3.85MPa,1000圈磨损后的质量损失率为53%,抗拉强度为5.4MPa,但断裂伸长率降低较为明显,仅为49.8%。结论 KH560更适合对碱性硅溶胶进行接枝改性。添加KH560改性硅溶胶后,苯丙乳液涂层的力学性能、隔热节能性能得到了显著提升。实际使用时,建议改性硅溶胶添加量为苯丙乳液质量的70%。

• 单位
  中国人民解放军陆军勤务学院