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增强纤维板涂饰性能改性聚氨脂漆及工艺研究

2020-12-11阅读(116)

增强纤维板涂饰性能改性聚氨脂漆及工艺研究

论文摘要

聚氨酯木器漆广泛应用于家具、橱柜、木门窗等领域。聚氨酯木器漆本身的结构缺陷，使得产品在使用过程中常出现漆膜的剥落、划痕、露底、变色等问题，大大影响产品的使用年限和美观度。为此，将经过硅烷偶联剂KH550表面改性处理的纳米SiO2引入聚氨酯木器漆体系中，由于纳米SiO2具有硬度高、颗粒尺寸小、比表面积大、表面不饱和残态及不同键合状态的羟基多等特点，能够与体系中的基团发生键合反应，使得聚氨酯木器漆漆膜的附着力、硬度、耐磨度、耐老化性能明显增强。本研究的主要结论如下：（1）纳米SiO2的透射电镜（TEM）分析得出粒子的平均粒径为20nm左右，三种不同分散方法制备纳米SiO2/聚氨酯复合木器漆分散效果表征的结果表明：纳米SiO2在聚氨酯木器漆体系中分散的平均粒径为560nm左右，且有一定的团聚，最终选择最简单的机械搅拌作为最终试验的分散方法。（2）纳米SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜结构、形态及性能表征的结果表明：纳米SiO2表面不饱和残态及不同键合状态的羟基与聚氨酯木器漆体系中的基团发生键合反应，使得纳米SiO2与聚氨酯木器漆链段间产生了更强的化学键合，使得体系更加密集，形成的纳米SiO2/聚氨酯木器漆漆膜有更高的结晶度、玻璃化转变温度、储存模量、交联密度和低表面能。（3）正交试验结果表明：含水率12.1%、180#砂纸砂磨处理的纤维板作为涂饰的基材，其中纳米SiO2含量是影响表面湿润性的最主要因素，砂纸粒度次之，纤维板含水率影响最小，同时分析各因素影响湿润性的作用机理。（4）漆膜附着力、硬度、耐磨性性能研究表明：聚氨酯木器漆体系中引入纳米SiO2，随着添加量的增加，以上性能均得到增强，当纳米SiO2的添加量在3%左右，漆膜的以上性能最佳；随着纳米SiO2添加量的增加，漆膜的耐老化性能不断增强。（5）涂饰工艺性能研究结果表明：纤维板涂饰的奇数层涂刷3%左右纳米SiO2/聚氨酯复合木器漆能明显提高漆膜的综合性能，且纳米SiO2的成本较低，具有很好的应用前景。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 聚氨酯涂料
  • 1.1.1 聚氨酯涂料行业发展现状
  • 1.1.2 聚氨酯木器漆行业发展现状
  • 1.1.3 聚氨酯结构及性能概述
  • 2及分散改性'>1.2 纳米 SiO2及分散改性
  • 1.2.1 纳米材料及特性的基本概况
  • 2的结构与特性'>1.2.2 纳米 SiO2的结构与特性
  • 2的分散改性'>1.2.3 纳米 SiO2的分散改性
  • 2/聚氨酯复合涂料概述'>1.2.4 纳米 SiO2/聚氨酯复合涂料概述
  • 2/聚氨酯复合涂料制备方法'>1.2.4.1 纳米 SiO2/聚氨酯复合涂料制备方法
  • 2/聚氨酯复合涂料性能'>1.2.4.2 纳米 SiO2/聚氨酯复合涂料性能
  • 2/聚氨酯复合涂料国内外研究进展'>1.2.5 纳米 SiO2/聚氨酯复合涂料国内外研究进展
  • 1.2.5.1 国内研究进展
  • 1.2.5.2 国外研究进展
  • 1.3 本课题的研究内容和意义
  • 1.3.1 研究内容
  • 1.3.2 研究意义
  • 1.4 本课题技术路线和创新点
  • 1.4.1 技术路线
  • 1.4.2 创新点
  • 2 /聚氨酯复合木器漆的制备'>2 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆的制备
  • 2.1 试验材料与设备
  • 2.1.1 试验材料
  • 2.1.2 试验设备及试剂
  • 2特性与纳米复合木器漆的制备及分散表征'>2.2 纳米 SiO2特性与纳米复合木器漆的制备及分散表征
  • 2特性'>2.2.1 纳米 SiO2特性
  • 2/聚氨酯复合木器漆的制备'>2.2.2 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆的制备
  • 2.2.2.1 球磨法
  • 2.2.2.2 超声波破碎法
  • 2.2.2.3 机械搅拌法
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜的制备'>2.2.3 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜的制备
  • 2及分散表征方法'>2.2.4 纳米 SiO2及分散表征方法
  • 2.3 结果与分析
  • 2比表面'>2.3.1 纳米 SiO2比表面
  • 2真密度'>2.3.2 纳米 SiO2真密度
  • 2透射电镜'>2.3.3 纳米 SiO2透射电镜
  • 2在分散体中粒度分布'>2.3.4 纳米 SiO2在分散体中粒度分布
  • 2对聚氨酯木器漆粘度的影响'>2.3.5 纳米 SiO2对聚氨酯木器漆粘度的影响
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜的表观特征'>2.3.6 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜的表观特征
  • 2.4 本章小结
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜结构、形态、性能'>3 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜结构、形态、性能
  • 3.1 试验材料及设备
  • 3.1.1 试验材料
  • 3.1.2 试验设备
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜表征方法'>3.2 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜表征方法
  • 3.3 结果与讨论
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜结构'>3.3.1 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜结构
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜结晶度'>3.3.2 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜结晶度
  • 2/聚氨酯复合木器漆玻璃化转变温度'>3.3.3 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆玻璃化转变温度
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜表观特征'>3.3.4 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜表观特征
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜动态力学性能'>3.3.5 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜动态力学性能
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜表面自由能'>3.3.6 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜表面自由能
  • 2/聚氨酯复合木器漆漆膜耐紫外光性能'>3.3.7 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆漆膜耐紫外光性能
  • 3.4 本章小结
  • 4 纤维板特性对纳米复合木器漆湿润性的影响
  • 4.1 试验材料与设备
  • 4.1.1 试验材料
  • 4.1.2 试验设备及试剂
  • 4.2 湿润性表征方案
  • 4.2.1 试验方案
  • 4.2.2 正交试验方案设计
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 正交试验分析
  • 4.3.2 纤维板表面化学基团分析
  • 4.3.3 砂磨处理对纤维板表面自由能的影响
  • 4.3.4 纤维板含水率对接触角的影响
  • 4.3.5 砂纸粒度对接触角的影响
  • 2含量对接触角的影响'>4.3.6 纳米 SiO2含量对接触角的影响
  • 4.4 本章小结
  • 2/聚氨酯复合木器漆的涂饰及性能研究'>5 纳米 SiO2/聚氨酯复合木器漆的涂饰及性能研究
  • 5.1 试验材料与设备
  • 5.1.1 试验材料
  • 5.1.2 试验设备
  • 5.2 纤维板涂饰方案
  • 5.2.1 基材准备
  • 5.2.2 涂饰工艺
  • 5.2.3 涂饰方案
  • 5.3 漆膜性能检测
  • 5.3.1 漆膜附着力
  • 5.3.1.1 层间附着力
  • 5.3.1.2 基材与底漆间附着力
  • 5.3.1.3 漆膜整体附着力
  • 5.3.2 漆膜硬度
  • 5.3.3 漆膜耐磨性
  • 5.3.4 漆膜耐老化性
  • 5.4 本章小结
  • 6 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献

    • 相关论文文献

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