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涂料技术

研究有机硅低表面能海洋防污涂料的合成及应用

时间:2011-11-08 12:25:22 来源: 作者:小辉 点击:
3.1以改性聚二甲基硅氧烷树脂为基料的涂料

汪敬如等[24]利用互穿网络聚合物的方法,对有机硅氧烷进行改性,获得了一种既保持了有机硅化合物的低表面能特性、又使其强度得到显著提高的涂料。该涂料由端羟基PDMS和聚氨酯(PU)及各自的固化剂、促进剂和溶剂等组成,为双组分涂料。固化后的涂层为乳白色的弹性体,其强度约为原来

的3倍,表面能比纯有机硅的稍有提高。200天的实海挂片试验表明,改性有机硅具有与纯有机硅基本相同的防污效果。田军等人[25]选用PDMS和环氧树脂为基料,选用聚四氟乙烯和石蜡油为填料,二氧化钛和氧化镁为颜料,聚酰胺为固化剂,研制出一种无毒防污涂料。该涂料可在室温下固化,牢固地附着在防锈涂料上,防污性强,对海生物无毒害作用。Slater等[26]研制了一种由带有功能性羟基的PDMS与交联剂组成的涂料。带羟基的PDMS是通过羟基进行固化的。他们发现,经固化,涂层中由交联剂提供的与硅连接的可水解基含量的增多,会导致涂料防污性能降低;当交联剂的量足以使带羟基的PDMS固化但低于某一临界数值时,涂料的防污性能最好。
 
还有报道,经研究制成PDMS改性丙烯酸树脂涂料[27];硅氧烷改性甲基丙烯酸酯与苯乙烯基磺酸反应再制成涂料[28];聚醚接枝聚硅氧烷后与环氧树

脂共混反应产物[29];以及StanciuA等[30]研究了聚氨酯和聚硅氧烷通过嵌段共聚合成涂料树脂,进而制得有机硅涂料等。这一类的有机硅涂料一般都做成两组分,一组分主要由带有活性端基或侧基的聚硅氧烷组成;另一组分则由带有能与活性基团反应的交联剂组成,两组分一起交联反应成膜。

3.2以硅橡胶为基料的有机硅防污涂料

硅橡胶按硫化需要的温度分为热硫化硅橡胶和室温硫化硅橡胶,由于施工方便,室温液态硫化硅橡胶常用作制备有机硅涂料。硫化后的硅橡胶作为有机硅涂料的成膜物质,具有较低的表面能,对许多有机物质无粘着性,同时耐水耐潮湿,有良好的抗化学药品性能。双组分室温硫化硅橡胶一般由以羟基封端分子量为10000~100000的液态有机硅缩聚物、颜料、填料、交联剂作为第一组分;以催化剂为第二组分,使用时两组分按规定比例配合、混匀即可。单

组分硅橡胶涂料是以羟基封端的液态低分子有机硅线性缩合物与多官能团的化合物(如甲基三乙酰氧基硅烷等)缩合成多官能基低聚物,然后和颜料、填料、催化剂混合密封包装,使用时由于空气中水分和氧的作用,多官能团低聚物水解生成不稳定羟基,在催化剂作用下缩合交联成膜[31]。

Milne[32]采用室温固化橡胶和硅油的化合物制成一种无毒防污涂料,经试验证实,其防污有效期约达8年。该室温固化橡胶是通过催化剂反应或遇湿形成交联结构而固化的,但该固化过程受环境温度与湿度的影响较大,此外,该涂料在施工与贮藏过程中也存在许多不便。

田军等[33]还以聚氨酯或环氧改性有机硅橡胶为基料,以低表面能的聚四氟乙烯、石墨层间化合物和氟化碳酸盐等粉末为添加剂,通过研磨制成一种防污涂料。对以环氧树脂改性有机硅橡胶为基料制成的涂层进行实海试验,1年后发现,涂层表面只有少量的藤壶、藻、苔藓虫、水螅附着,海生物的覆盖面积仅为15%左右,防污效果良好。此外还有很多相关的其它硅橡胶涂料的报道,由于近年来硅橡胶生产的进一步工业化,硅橡胶涂料也拥有了更为广阔的发展空间。

关键词: 研究有机硅表面
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