MTES/TEOS水解缩聚包覆改性铝颜料的研究

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铝粉颜料是重要的金属颜料之一,主要的应用领域有工业涂料、汽车涂料、印刷油墨和塑料加工业。铝粉颜料之所以能被人们广泛接受,是由于这种颜料和很多其他金属颜料相比,具有独特的特性和优势。铝粉表面由于生产过程的需要而覆盖了一层硬脂酸或油酸以及由于氧化而产生的氧化物薄膜,铝粉表面的这些物质使铝颜料具备了一定的耐腐蚀性能。然而,在工业应用中,铝颜料还必须具备更高的耐酸碱腐蚀的性能才能满足人们的需要。因此,对铝颜料耐腐蚀性能的研究,多年来一直成为科学界研究的热点之一。本文首先研究了MTES(甲基三乙氧基硅烷)和TEOS(正硅酸乙酯)发生共水解-缩聚过程,对不同MTES/TEOS比例、不同的反应时间、不同的反应温度、不同的去离子水用量、不同的催化剂用量以及不同溶剂中所生成的溶胶粒径进行了研究,在此基础之上,重点研究了不同溶剂中所生成的溶胶的疏水性能,然后对比研究了单独MTES生成的溶胶、单独TEOS生成的溶胶以及TEOS与MTES有机无机杂化溶胶的粒径与接触角,从而对反应机理进行了合理的解释。结果表明MTES/TEOS比例、反应时间、反应温度、去离子水用量、催化剂用量、溶剂种类以及单体种类对溶胶的粒径大小以及疏水性都有影响。在对MTES和TEOS共水解-缩聚过程研究的基础上,对不同MTES/TEOS比例、不同的反应时间、不同的反应温度、不同的去离子水用量、不同的催化剂用量以及不同溶剂中所包覆的铝颜料进行了耐腐蚀性能测试,并对铝颜料包覆条件进行了优化研究。最后,对比研究了单独MTES、单独TEOS以及TEOS与MTES有机无机杂化包覆铝颜料这三种情况的包覆效果,然后对有代表性的铝颜料样品进行了FT-IR、SEM和XPS表征。结果表明在3gMTES、2gTEOS、6g氨水、10g去离子水的乙醇溶液中于50℃条件下反应6h,所包覆的铝颜料具有最佳防腐蚀性能,能够在pH为1的硫酸溶液中浸泡6h之后才开始释放氢气。最后将得到的MTES/TEOS杂化包覆较好的铝颜料应用于粉末涂料中进行涂膜,并对涂膜性能进行了简单的分析,包括光泽度、附着力以及防腐蚀性能。由于团聚现象比较明显,光泽度受到了很大的影响。
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