硅烷偶联剂KH590对硅酸盐改性杨木表面性能的影响

摘要

为提高硅酸盐改性杨木表面自由能、漆膜附着力、润湿性等表面性能,采用硅烷偶联剂(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(KH590)对硅酸盐改性杨木表面进行处理。分别对杨木素材、硅酸盐改性杨木和硅烷偶联剂KH590处理硅酸盐改性杨木的表面化学基团、表面润湿性、漆膜附着性和表面自由能进行测试与分析。结果表明,硅烷偶联剂KH590处理硅酸盐改性杨木表面后,Si—O—Si伸缩振动和弯曲振动吸收峰较硅酸盐改性杨木明显增强,表明硅烷偶联剂KH590和硅酸盐改性杨木形成了化学键结合,使得硅烷偶联剂KH590与硅酸盐改性杨木结合较为紧密。蒸馏水、甲酰胺和二碘甲烷对杨木表面接触角测试结果均表明,硅烷偶联剂KH590处理提高了硅酸盐改性杨木表面润湿性。表面自由能分析结果表明,经硅酸盐处理后表面自由能较杨木素材降低;硅烷偶联剂KH590对硅酸盐改性杨木表面进行处理后,表面自由能较硅酸盐改性杨木和杨木素材都高,证明硅烷偶联剂KH590能够有效提高硅酸盐改性杨木表面自由能。漆膜附着性分析结果发现,杨木素材漆膜附着力综合评定等级为2级,硅酸盐改性杨木表面漆膜附着力综合评级为4级,表明硅酸盐改性对杨木表面的漆膜附着力产生不良影响;经过硅烷偶联剂KH590处理后,硅酸盐改性杨木表面的漆膜附着力综合评级提高至2级。通过漆膜与基材结合形貌电镜图发现,杨木素材和漆膜之间有较窄的裂缝;经硅酸盐改性后的杨木与漆膜之间有较明显的裂缝,宽度约为杨木素材与漆膜之间裂缝的5倍;硅烷偶联剂KH590对硅酸盐改性杨木表面进行处理后,漆膜和基材之间的裂缝与杨木素材与漆膜之间的裂缝相当。漆膜附着性分析结果和电镜形貌分析图都验证了硅烷偶联剂KH590能够有效提高硅酸盐改性杨木的表面漆膜附着性能。