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本文旨在研究一种机械性能优良,纳米粒子分散良好、粒子间无明显团聚的新型的紫外光固化有机/无机杂化涂料。 选用环氧丙烯酸树脂(EA)为基体树脂,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备了一种机械性能优良的紫外光固化纳米复合涂料。通过透射电镜(TEM)观察发现所制备的纳米复合涂料,粒径均在100nm左右,且随着SiO2含量的增加而增大;EA树脂包覆在无机SiO2粒子周围形成明显的核-壳结构。研究发现在溶胶-凝胶过程中,当臥树脂含量高于85%时,随着反应的进行体系会逐渐变浑浊,而臥树脂的含量低于85%时,体系始终是均一透明的。 研究了不同SiO2含量对凝胶化时间以及产物形态、粒径的影响;考察了不同SiO2含量的纳米复合涂料经紫外光固化所得涂膜的硬度、附着力、抗冲击性、耐磨性、光泽度等性能,同时也探讨了不同固化条件(如引发剂种类、用量,固化时间等)对涂层固化速度及性能的影响.结果表明SiO2的加入是提高涂膜机械性能的主要因素。 研究发现,合成的纳米复合涂料的涂膜性能明显优于未加SiO2的涂料的涂膜性能,且涂膜的机械性能如硬度、附着力、抗冲击性、耐磨性等均随无机SiO2量的增加而提高,但SiO2含量有一个最佳值,超过或低于这个值,性能都会有不同程度的降低。 研究发现,涂料配方不同,如齐聚物和活性单体比例不同,各种活性单体的种类和用量不同,以及光引发剂种类、含量不同,对涂膜的固化速度和机械性能均有不同程度的影响。结果发现,提高多官能团活性单体的用量可以提高涂膜的固化速度,而光引发剂的用量对涂膜的固化速度影响较大,光引发剂的用量也有一个最佳值。 本文还合成了一种马来酸酐改性的EA树脂,发现以其为基体树脂制备的涂料的涂膜性能要优于未改性EA树脂所制备的涂料,但性能的改善没有添加SiO2明显。