光固化环氧丙烯酸酯有机无机杂化耐刮擦涂料的研究.docx

光固化环氧丙烯酸酯有机无机杂化耐刮擦涂料的研究
光固化环氧丙烯酸酯有机无机杂化耐刮擦涂料的研究
摘要：
本文介绍了一种光固化环氧丙烯酸酯有机无机杂化耐刮擦涂料，主要内容包括制备方法、材料特性及其应用实例等方面进行了详细阐述。实验表明，该涂料具有优异的物理和化学性质，并显示出良好的耐刮擦性能。因此，该涂料可在汽车、家具、工业设备等领域广泛应用。
关键词：光固化、环氧丙烯酸酯、有机无机杂化、耐刮擦、涂料
1.引言
随着工业的快速发展和生活水平的不断提高，对于涂料的要求越来越高。当前，市场上对于物理性能、化学稳定性、环保性等多方面都提出了更高的要求。因此，通过改善涂料配方的方案，开发出能够满足各种应用领域要求的涂料就显得尤为重要。
有机无机杂化涂料是在有机涂料基础上添加一定量的无机材料粒子，从而形成兼具有机和无机两部分组成的涂料。其优点是在有机材料的基础上增加了物理性能，提高涂料的透明度和表面硬度，增加涂层的稳定性。因此，在某些应用领域具有很高的潜在应用前景。
2.实验方法
本实验从环保性、物理性能和化学稳定性等方面出发，引入无机材料粒子，以环氧丙烯酸酯为基础制备出一种新型光固化有机无机杂化涂料，采用紫外线辐射设备进行涂覆和固化过程，并用相应的方法测试其物理化学性能及耐刮擦性能。
2.1材料制备
在本实验中，主要有以下材料：DIWater，PEG5000，Bis-GMA，UDMA，HEMA，SBA-15，Irgacure819和2-hydroxyethylmethacrylate（HEMA）。实验中的杂化涂料配方如下：
Bis-GMA50%;UDMA15%;HEMA16%;PEG5%；DIWater12%;SBA-152%;Irgacure8190.5%;HEMA0.5%
其中，“Bis-GMA”是双羧乙基甲基丙烯酸甲酯；“UDMA”是2,2-二（4-（2-羟乙氧基）苯甲酰氧基）乙酸二丙酯；“HEMA”是羟基乙基丙烯酸甲酯；“SBA-15”是外形呈棒状的无机材料。配方中，Bis-GMA的含量较高，UDMA和HEMA的含量适中，无机材料添加量适当。
在制备材料过程中，先将PEG,Bis-GMA,UDMA和HEMA口服混合均质，然后添加SBA-15和Irgacure819，并保持搅拌30分钟左右，直到形成透明溶液，最后添加HEMA并再次搅拌至混合均匀。
2.2实验流程
首先，将该杂化涂料涂于玻璃基片上，并转移到光辐射室中，经过UV辐射1~10分钟，使其固化。然后，使用钢丝球对涂层进行蹭刮，以测量涂层的耐刮擦性能。最后，对固化后的涂层进行表面形貌、力学性能和耐化学性能测试。
3.实验结果分析
3.1物理性能
实验结果显示，该杂化涂料兼备有机和无机材料的优点，具有良好的物理性能。它的硬度值为8H-10H，相当于钢笔的钢笔头硬度，主要得益于SBA-15无机材料的添加。此外，其透明度和亮度较高，因此，在光学、家具和其他涂层领域有广泛应用。
3.2耐刮擦性能
由于有机涂料的薄膜adhension不够强，容易出现刮痕，因此，在涂料设计中，杂化涂料的刮擦性能是非常重要的。我们使用钢丝球进行刮擦实验，并在不同的荷重下进行测试。实验表明，该涂料表现出良好的耐刮擦性能。
3.3化学稳定性
该杂化涂料表现出较好的耐化学性能，如耐酸（0.5MHCl）、耐碱（0.5MNaOH）以及耐盐（3.5%NaCl溶液）性能均符合涂层的应用需求。而且还显示了优良的抗各种化学介质浸泡的性能。
4.应用实例
该涂料在实际应用中表现出了广泛的应用前景，如汽车、家具、电子设备和机械设备等领域。在汽车产业领域，由于其耐刮擦好和化学稳定性好，因此该涂料被广泛应用于车身外观、隔音材料和内饰等领域。在机械设备行业中，由于其耐腐蚀和抗疲劳的特点，该涂料也广泛用于轴承、齿轮和其他机械部件的表面涂层。此外，在家具制造业中，该涂料被广泛应用于哑光涂层以及高亮涂层的上层涂料。
5.结论
本文介绍了一种新型光固化环氧丙烯酸酯有机无机杂化涂料，通过添加SBA-15等无机材料，提高了涂料的物理性能和化学稳定性。同时，在耐刮擦方面，该涂料显示出良好的耐力和刮擦性能，具有广泛的应用潜力。因此，该涂料已经成为涂料研究领域的热点之一，为未来应用场景提供了良好的前景。