环氧—有机硅耐高温涂料的研制

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本论文包括环氧-有机硅共聚树脂的合成和涂料的制备。其中环氧-有机硅共聚树脂的合成包括有机硅树脂预聚体的合成、环氧树脂的合成以及环氧-有机硅共聚树脂的合成。⑴以一甲基三乙氧基硅烷、一苯基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷为主要原料,以盐酸为催化剂合成了一系列有机硅树脂预聚体,并对其进行结构表征和性能测试。结果表明合成的有机硅树脂预聚体结构与理论相符,其最佳的R/Si和Ph/R值为1.4和0.6,催化剂的用量为单体总物质的量的0.6%,水的加入量为完全水解所需水量的80%。最佳工艺是:搅拌速度为140rpm,预聚时间为4h。⑵以环氧氯丙烷和双酚A为原料,氢氧化钠为催化剂合成不同相对分子质量的环氧树脂,即E-41、E-33、E-20和E-12。采用红外光谱、盐酸-吡啶法、乙酸酐-硫酸法以及环球法对聚合物进行表征和性能测试。⑶以环氧树脂和有机硅树脂预聚体为原料,通过缩聚合成环氧-有机硅共聚树脂。选择环氧树脂和有机硅树脂的质量比、环氧树脂种类、催化剂用量和溶剂用量、不同结构有机硅树脂预聚体五个因素,设计正交实验。对共聚树脂进行了碳谱、红外光谱和热失重分析,并进行了羟基、乙氧基和环氧基含量的测试,讨论了各因素对共聚树脂性能的影响。⑷通过优选耐温颜填料,控制涂料助剂的比例,选择合适的固化成膜工艺,制备环氧-有机硅耐高温涂料。对制备的耐高温涂料分别进行了耐热性、柔韧性、1000℃热失重率、附着力、耐湿热、最高耐温程度和固含量测试。结果表明,制备的环氧-有机硅耐高温涂料具有良好的耐高温性,最高可耐900℃的高温。
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