CDI活化纖維素改性納米氧化鋅及在涂料中的應(yīng)用.pdf

1、納米氧化鋅是一種新型的無機(jī)功能材料，由于其具有較高的比表面積和較寬的能帶，因而在磁、光、電、敏感、紫外線屏蔽等方面有普通氧化鋅產(chǎn)品所不具備的特殊性能和用途。目前納米氧化鋅應(yīng)用于涂料中組成新型功能復(fù)合涂料，己成為研究的熱點(diǎn)。然而國(guó)內(nèi)外關(guān)于納米氧化鋅改性涂層防護(hù)作用的研究還處于探索階段，尤其是關(guān)于有機(jī)物改性后的納米氧化鋅對(duì)涂層抗介質(zhì)滲透能力以及機(jī)械性能影響的研究還停留在簡(jiǎn)單的定性階段。并且納米氧化鋅表面親水疏油，在有機(jī)高分子樹脂中難以均勻分

2、散。其比表面有極大的活性，容易造成團(tuán)聚，因此需要對(duì)其進(jìn)行改性。
　　 本文采用CDI活化纖維素，將其接枝到經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后的納米氧化鋅表面，以對(duì)其進(jìn)行改性。從而使得改性后的納米氧化鋅在有機(jī)溶劑中具有良好的分散性和穩(wěn)定性。本課題首先針對(duì)納米氧化鋅的團(tuán)聚以及與涂料結(jié)合性差的問題進(jìn)行了相關(guān)改性工作，然后研究了改性后的納米氧化鋅對(duì)聚酯涂膜吸水率、附著力及其它性能的影響。
　　 與纖維素直接接枝納米氧化鋅相比，經(jīng)CDI活化纖維素

3、后接枝的納米氧化鋅，其接枝率大大提高，所得納米氧化鋅粒徑在60～80nm之間，而且粒徑均勻。并且通過沉降實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，改性后的納米氧化鋅其在有機(jī)溶劑中可以保持72h以上。沉降性能更為穩(wěn)定，分散性更好。通過紅外光譜、熱失重等實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，經(jīng)CDI活化后纖維素與經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理后的納米氧化鋅發(fā)生反應(yīng)?；罨笖?shù)、吸光度分析法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究偶聯(lián)劑用量、偶聯(lián)時(shí)間、反應(yīng)溫度、纖維素與CDI比例、纖維素-CDI用量等改性條件對(duì)改性效果的影響，并與未

4、改性的納米氧化鋅作了對(duì)比。所得改性納米氧化鋅粒子最佳工藝條件如下：偶聯(lián)劑用量為2％，偶聯(lián)時(shí)間為3個(gè)小時(shí)，反應(yīng)溫度為60℃，纖維素與CDI的比例應(yīng)為1.25，纖維素-CDI的用量為3％。
　　 通過共混法將制得的改性后的納米氧化鋅粒子以及未改性納米氧化鋅粒子填充到不飽和聚酯涂料中，制備納米氧化鋅/聚酯涂料，測(cè)試了納米氧化鋅/聚酯涂料的耐水性、附著力、硬度以及耐酸堿性等涂膜性能。研究了納米氧化鋅添加量對(duì)涂料涂膜性能的影響，涂膜性能測(cè)