改性无机SiO2耐高温防腐涂料的研制及其性能

摘要

本论文采用水解缩合法将有机硅氧烷单体接枝到TEOS水解活性中间体上，使其带有特殊官能团。在此基础上制备了醇溶性正硅酸乙酯型耐高温防腐涂料以及PTMS和VTES分别改性TEOS水解活性中间体的耐高温防腐涂料。该涂料的稳定性好，成膜后可获得附着力强、热稳定性好的防腐涂层。利用IR、TG-DTA、旋转粘度计研究了水解预聚体的结构，耐热性，产物的粘度和水解液的恒温储存期限等。并系统研究了不同涂料样品的耐高温性能、防腐性能及其综合性能。
　　 主要研究内容和结果包括：
　　 1.适合做涂层成膜物质的TEOS水解温度为60℃，聚合2h时，制备的水解预聚体凝胶时间为212s，当热失重为5％时涂膜的耐热温度为300℃。耐高温防腐涂料制备中，当Zn/Al为2:3时，涂膜的综合性能最佳，实验证明涂膜在460℃可耐热5h，受热后涂膜的抗冲击性为49kg·cm，附着力为2级。当涂膜中PVC为20％时，涂膜的各项性能最佳，可耐480℃高温，浸没在3％盐水中720h涂膜仍完好。
　　 2.以PTMS水解聚合改性TEOS水解预聚体，制备的涂膜均具有良好的成膜性，经IR显示，PTMS成功地接枝到TEOS水解预聚体上。不同PTMS/TEOS制备的水解预聚体的60℃储存时间均大于未改性的水解预聚体，且500℃的热失重为10％，未改性500℃的热失重为15％。当PTMS/TEOS为1:5时，60℃恒温储存期限为148天，水解预聚体在500℃的热失重最小。耐高温防腐涂料制备中，当Zn/Al为1:4时，涂膜的综合性能最佳。500℃耐热5h，抗冲击性为50kg·cm，附着力为1级。涂膜中当PVC为20％时，涂膜的各项性能最佳。可耐540℃高温，浸没在3％盐水中720h涂膜仍完好。
　　 3.以上述2中同样的方法将带有乙烯基的VTES水解聚合改性TEOS水解预聚体，IR显示，VTES成功地接枝到TEOS水解预聚体上。不同VTES/TEOS制备的水解预聚体的60℃储存时间略大于未改性的水解预聚体，在500℃以上的耐热性较未改性好。当VTES/TEOS为1:5时60℃恒温储存期限为17天。耐高温防腐涂料制备中，当Zn/Al为1:4时，涂膜的综合性能最佳，480℃耐热5h，抗冲击性为49kg·cm，附着力为1级。涂膜中当PVC为20％时，涂膜的各项性能最佳，可耐500℃高温，浸没在3％盐水中720h涂膜仍完好。