超支化有机硅共混改性紫外光固化导电涂料的制备及性能研究.doc

超支化有机硅共混改性紫外光固化导电涂料的制备及性能研究有机硅氧烷聚合物的分子主链是Si-O-Si键,使聚合物具有良好的耐高低温性能、耐腐蚀性能等。超支化有机硅聚合物(HPSi)是由带反应性官能团的有机硅单体聚合而成的。相比于线性有机硅聚合物,超支化有机硅聚合物由于其本身具有特殊结构,使得具有黏度低、流变性高和溶解性好等特点。紫外光固化导电涂料作为环保型涂料之一,本身也具有一些缺点,如固化时间长、耐候性差等。本文在查找和阅读大量的文献基础上,用KH-570在酸性条件下水解缩合得到超支化有机硅聚合物。而后用E-51和丙烯酸在三乙醇胺为催化剂的条件下,合成了环氧丙烯酸酯树脂为导电涂料的基体树脂,分别用石墨粉和石墨烯作为导电填料,然后用HPSi对配制好的紫外光固化导电涂料进行共混改性,目的是改善固化后涂层的耐候性和热稳定性,同时缩短固化时间。本课题具体研究是通过环氧丙烯酸酯树脂用三乙醇胺为催化剂,催化E-51和丙烯酸反应聚合得到聚合物。实验过程中测试反应中体系酸值和环氧值,同时对聚合得到的产物用IR进行表征。然后在酸性条件下,将KH-570在50-60℃下水解聚合得到超支化有机硅聚合物。采用IR、1HNMR和GPC对合成出来的聚合物进行表征,同时用黏度计对产物的黏度进行测量。结果表明,该种方法可以得到黏度较小的超支化有机硅聚合物;n(H2O)/n(KH-570)摩尔比为1.2:1合成HPSi为目标聚合物。将合成的HPSi对UV光固化导电涂料进行共混改性,测试固化后涂层的性能表明,随着HPSi含量的增加,胶膜的延伸率整体上呈现降低后的趋势,而拉伸强度表现的是先增大后降低的趋势。导电涂料固化后胶膜的热稳定性比未改性的提高了,HPSi含量为10%时提高了60.1℃,涂料固化时间由65s缩短至45s。胶膜的表面电阻率也随着导电填料含量发生变化,当石墨粉含量为1.25%时,表面电阻率为5.237×108Ω·cm-2,而石墨烯的表面电阻率为2.0609×109Ω·cm-2;1.5%石墨粉含量时,表面电阻率为8.5517×108Ω·cm-2;1.5%石墨烯含量时,表面电阻率为3.1424×108Ω·cm-2。固化后胶膜的耐腐蚀性能随着HPSi含量的增加得到改善,耐水性、耐酸性和耐盐性在10%含量时最好,耐碱性在12.5%含量最好。