梯度有機硅防污涂層的制備與性能研究
本文關(guān)鍵詞:梯度有機硅防污涂層的制備與性能研究
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【摘要】:海洋生物的附著會加速船體的腐蝕和降低船舶的航行效率。傳統(tǒng)的防污漆會對海洋環(huán)境造成污染,急需開發(fā)一種環(huán)保、高效的防污涂料。有機硅低表面能防污涂料具有無毒、高效、減阻能優(yōu)良等特征,是目前新型防污涂料的研究重點。為了改善有機硅防污涂料附著力差、機械性能差、抗劃傷能力不好、復涂性差等缺點,對此需要進行系統(tǒng)的研究。實驗以有機硅樹脂為主要成膜物質(zhì),調(diào)整涂料中固化劑的種類和含量、硅烷偶聯(lián)劑含量以及顏填料的種類,進行評價研究。研究表明,固化劑含量對有機硅涂層的水接觸角影響不大,硅烷偶聯(lián)劑的極性基團會對涂層的表面結(jié)構(gòu)形成影響,造成水接觸角的下降。硅烷偶聯(lián)劑添加5%時,涂層有著較高的水接觸角和模擬航行情況下較低的扭矩。甲基硅油的添加能有效的提高涂層的疏水性能。固化劑含量增加會增大涂層彈性模量和邵氏硬度,硅烷偶聯(lián)劑含量的增加會有降低涂層彈性模量和邵氏硬度的趨勢。石墨、氣相二氧化硅的添加會使得涂層的彈性模量和邵氏硬度下降,增加涂層的吸水率。在固化速率不高,硅烷偶聯(lián)劑含量超過一定量的時候,上部分過多的硅烷偶聯(lián)劑會由于表面張力大遷移到下表面,涂層存在一個梯度分層的現(xiàn)象。D31作為固化劑時涂層固化的速率較為正常,硅烷偶聯(lián)劑在涂層中能有效通過遷移對粉體進行潤濕,粉體團聚物顆粒較小較少,分布均勻。
【關(guān)鍵詞】:有機硅 固化 防污性能 梯度固化
【學位授予單位】:大連海事大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U672.72;TQ637
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-25
- 1.1 研究的背景及其意義10-12
- 1.2 海洋生物附著機理12-14
- 1.3 防污涂料的研究現(xiàn)狀14
- 1.4 有機硅低表面能防污涂料14-19
- 1.4.1 有機硅涂料的防污機理15-17
- 1.4.2 影響因素17-19
- 1.5 有機硅防污涂料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-22
- 1.5.1 樹脂中添加硅油19-20
- 1.5.2 基體樹脂的選擇與改進20-21
- 1.5.3 其它改進手段21-22
- 1.6 有機硅低表面能防污涂層發(fā)展方向22-23
- 1.7 本文研究目的及內(nèi)容23-25
- 第二章 實驗方法25-40
- 2.1 實驗材料25-26
- 2.2 實驗儀器26
- 2.3 有機硅涂料的制備26-32
- 2.3.1 有機硅防污涂料的設計思想26-27
- 2.3.2 交聯(lián)固化原理27-28
- 2.3.3 偶聯(lián)機理28-29
- 2.3.4 涂料的制備過程29-32
- 2.3.5 涂層的制備32
- 2.4 涂層的結(jié)構(gòu)表征與性能測試方法32-40
- 2.4.1 涂膜干燥時間測試方法32-33
- 2.4.2 紅外光譜分析FTIR33
- 2.4.3 激光共聚焦CLSM33
- 2.4.4 粗糙度33-34
- 2.4.5 水接觸角34-35
- 2.4.6 表面能35-36
- 2.4.7 拉伸性能36
- 2.4.8 邵氏硬度和涂層厚度36-37
- 2.4.9 附著力37
- 2.4.10 減阻性能37-38
- 2.4.11 實海掛板38-40
- 第三章 固化劑對涂層結(jié)構(gòu)與性能的影響40-50
- 3.1 水接觸角40-43
- 3.2 彈性模量43-45
- 3.3 邵氏硬度45-46
- 3.4 吸水率46
- 3.5 附著力測量46-47
- 3.6 表面形貌及粗糙度47-49
- 本章小結(jié)49-50
- 第四章 硅烷偶聯(lián)劑對涂層結(jié)構(gòu)與性能的的影響50-60
- 4.1 水接觸角50-53
- 4.2 彈性模量53-55
- 4.3 邵氏硬度55
- 4.4 吸水率55-56
- 4.5 減阻性能56-58
- 本章小結(jié)58-60
- 第五章 有機硅防污涂層的梯度固化機理研究60-69
- 5.1 梯度結(jié)構(gòu)的紅外分析60-63
- 5.2 拉伸斷口分析63-64
- 5.3 梯度固化機理模型64-68
- 本章小結(jié)68-69
- 第六章 結(jié)論69-70
- 參考文獻70-74
- 攻讀學位期間公開發(fā)表論文74-75
- 致謝75-76
- 作者簡介76
【參考文獻】
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,本文編號:734028
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