利用生物质硅源改性丙烯酸酯水性涂料研究

论文摘要

以稻壳为生物质硅源,通过酸浸、煅烧的方式制取二氧化硅（Si O2）,用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）表面改性后作为增强填料,制备了水性丙烯酸酯-二氧化硅有机-无机杂化乳液,以期改善水性丙烯酸木器涂料的耐磨性、硬度等,最终合成出理化性能优异的水性丙烯酸木器涂料。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对稻壳灰、改性二氧化硅的表面形貌、官能团变化、聚集态等方面进行了表征,同时对比了改性前后漆膜的力学性能、热失重性能和硬度。结果表明:650℃煅烧得到稻壳灰呈现出非晶无定形态结构;二氧化硅表面经硅烷偶联剂KH-570改性后成功地连接到其表面上,并呈微纳米级分散在水性丙烯酸酯涂料体系中;聚丙烯酸酯乳液粒径主要分布在89～95 nm之间;二氧化硅添加量为2%质量分数时,涂膜的断裂伸长率为303.06%,拉伸强度48.673 MPa,弹性模量达6.672 MPa,漆膜硬度2H,涂膜力学性能最优。综合比较第1组（A4）丙烯酸单体配比填加2%和3%质量分数的稻壳灰（RHA）漆膜磨耗较小,光泽度均在50左右。随着二氧化硅添加量的增加,附着力提高至0级。利用稻壳提取二氧化硅改性水性丙烯酸木器涂料,其综合性能具有一定程度的提高,为稻壳的增值化利用提供了一个可行的途径。

论文目录

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

1.2.1 稻壳前处理与高温煅烧

1.2.2 二氧化硅表面改性

1.2.3 合成水性丙烯酸树脂

1.2.4 试样的制备

1.3 测试与表征

2 结果与分析

2.1 稻壳煅烧温度的选择

2.2 二氧化硅结晶性分析

2.3 改性前后二氧化硅表面形貌分析

2.4 乳液的粒径分析

2.5 二氧化硅改性前后分散效果分析

2.6 二氧化硅改性前后官能团变化分析

2.7 涂膜的力学性能分析

2.8 木材表面漆膜性能分析

3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 林兴,苏佳琦,冯斌,郭世伟,陈杨,刘培良,韦双颖

关键词: 涂料改性,聚丙烯酸酯树脂,木器涂料,稻壳灰,乳液聚合,力学性能

来源: 林业工程学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 一般化学工业

单位: 东北林业大学材料科学与工程学院,东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室

基金: 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572017CB19),创新团队与重大项目培育资金项目(2572017EB06),东北林业大学大学生创新训练项目(201510225065),国家林业公益性行业科研专项(201504502)

分类号: TQ637

DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.2019.01.022

页码: 148-154

总页数: 7

文件大小: 2045K

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