论文部分内容阅读
本文以聚丙烯二醇2000(PPG2000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,乙二胺(EDA)为扩链剂,采用自乳化法制备出水性聚氨酯(WPU)乳液;利用环氧树脂(E44、E51)和纳米二氧化硅(n-SiO2)双组份改性水性聚氨酯乳液;以复合乳液为成膜物质,以碳纤维为导电介质,制备出导电涂料。通过傅立叶红外光谱测试、乳液稳定性测试、力学性能测试、吸水率测试、接触角测试、热性能测试、SEM分析和表面电阻率测试等表征手段对乳液及涂膜进行了表征,结果表明: (1)随着R(-NCO/-OH)值的增大,乳液机械稳定性变差,乳液粒径、粘度增大,涂膜力学性能变好,吸水率下降,接触角增大。随着DMPA用量的增大,乳液机械稳定性变好,乳液粒径和粘度增大,涂膜力学性能变好,吸水率上升,水接触角降低。当R值为1.6、DMPA为0.015mol时,水性聚氨酯乳液及涂膜综合性能最佳。 (2)傅立叶红外光谱分析表明水性聚氨酯链上出现了环氧基团特征峰,说明环氧树脂成功的改性了水性聚氨酯。环氧树脂改性的水性聚氨酯乳液机械稳定性好,但当E51含量在8%、10%时,乳液在3个月后出现了凝胶现象,而E44改性的水性聚氨酯乳液没有出现凝胶现象。随着环氧树脂含量的增大,乳液粒径、粘度增大;涂膜力学性能变好,E44改性水性聚氨酯的涂膜力学性能要比E51改性的要好;涂膜的接触角也随着增大;涂膜吸水率下降,且E44改性水性聚氨酯的涂膜吸水率比E51改性的涂膜要低。当E44含量为8%时,环氧改性水性聚氨酯乳液及涂膜综合性能最好。 (3)傅立叶红外光谱分析表明KH560成功将n-SiO2进行了表面改性;n-SiO2/EP/WPU乳液机械稳定性良好;当nSiO2含量在0.2%时,乳液粒径、粘度、拉伸强度、硬度、涂膜水接触角达到了最大值,断裂伸长率、吸水率达到了最小值;n-SiO2的加入提高了涂膜的起始分解温度,改善了涂膜的耐热性能。当n-SiO2加入量为0.2%时,乳液及涂膜的综合性能最好。 (4)随着碳纤维含量的增加,涂膜的表面电阻率从2.02×1013Ω下降到了1.06×106Ω;同时碳纤维的加入提高了导电涂膜的起始分解温度。