利用生物質硅源改性丙烯酸酯水性涂料研究

編號：FTJS07128

篇名：利用生物質硅源改性丙烯酸酯水性涂料研究

作者：林興 蘇佳琦 馮斌 郭世偉 陳楊 劉培良 韋雙穎

關鍵詞： 涂料改性 聚丙烯酸酯樹脂 木器涂料 稻殼灰 乳液聚合 力學性能

機構： 東北林業(yè)大學材料科學與工程學院 東北林業(yè)大學生物質材料科學與技術教育部重點實驗室

摘要： 以稻殼為生物質硅源,通過酸浸、煅燒的方式制取二氧化硅(SiO2),用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)表面改性后作為增強填料,制備了水性丙烯酸酯-二氧化硅有機-無機雜化乳液,以期改善水性丙烯酸木器涂料的耐磨性、硬度等,最終合成出理化性能優(yōu)異的水性丙烯酸木器涂料。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)等手段對稻殼灰、改性二氧化硅的表面形貌、官能團變化、聚集態(tài)等方面進行了表征,同時對比了改性前后漆膜的力學性能、熱失重性能和硬度。結果表明:650℃煅燒得到稻殼灰呈現(xiàn)出非晶無定形態(tài)結構;二氧化硅表面經硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性后成功地連接到其表面上,并呈微納米級分散在水性丙烯酸酯涂料體系中;聚丙烯酸酯乳液粒徑主要分布在89~95nm之間;二氧化硅添加量為2%質量分數(shù)時,涂膜的斷裂伸長率為303.06%,拉伸強度48.673MPa,彈性模量達6.672MPa,漆膜硬度2H,涂膜力學性能最優(yōu)。綜合比較第1組(A4)丙烯酸單體配比填加2%和3%質量分數(shù)的稻殼灰(RHA)漆膜磨耗較小,光澤度均在50左右。隨著二氧化硅添加量的增加,附著力提高至0級。利用稻殼提取二氧化硅改性水性丙烯酸木器涂料,其綜合性能具有一定程度的提高,為稻殼的增值化利用提供了一個可行的途徑。