紫外光固化导电聚合物功能涂层的制备和研究

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吸波材料是能吸收电磁波,并通过损耗将它转变为热能的一种材料。电磁波吸收的材料分为涂覆型和结构型两大类,涂覆型吸波材料由于使用比结构型材料方便、工艺较为简单、容易调节涂层的性能而受到重视。近年来随着世界环保法规的日益完善,对环保要求的提高,很多传统的溶剂型涂料因具有大量的挥发性有机物(VOC)受到了很大的冲击,市场占有分额逐渐缩小,而作为具有环保性能的紫外光固化涂料(UV Coatings)倍受关注。UV涂料具有涂层性能优异,无需高温烘烤,少量或者无VOC排放,应用范围广泛等优点。和传统的成熟热固化工艺相比,UV涂料仍有很多需要改进的地方,如与其它领域技术相结合,使UV涂层能适应各种基材,并具有更广泛的运用。本文首先合成了一种具有较高性能的纳米钡铁氧体吸波剂,用红外光谱和XRD、TEM等对吸波剂进行了表征,并研究了这种纳米材料作为吸波剂填料添加到UV涂料体系中,研制出一种新型的UV吸波涂料,详细研究了涂层的紫外光固化性能、吸波特性及其它涂层性能。(1)用氧化聚合法制备钡铁氧体掺杂态聚吡咯(PPy/BaF),用正交试验系统性的讨论了反应时间,氧化剂的用量,乳化剂用量和钡铁氧体与吡咯的掺杂比例对产物电导率的影响。BaF的引入影响了PPy链的规整性和连续性。SEM形貌分析清楚的看出,聚吡咯是呈“爬山虎”的形式在在铁氧体纳米粒子表面生长的。不同的比例条件下铁氧体粒子被聚吡咯包覆的程度不同,产物的电导率不同。(2)以聚氨酯丙烯酸酯树脂(PUA)、环氧丙烯酸酯(EA)、TPGDA、PETA、TMPTA、1173基础,根据分步法通过反复试验对UV固化涂层配方进行了研究,实验表明,固化膜在玻璃和成品汽车修补底漆和马口铁板上都有良好的附着力,附着力等级能达到1级,硬度为4H,涂料体系粘度为700mPa/s,涂膜抗冲击强度为38-42cm,具有较好的耐候性能。(3)借鉴传统热固化型耐热混合填料涂料体系的配方思路,将吸波剂与比表面积大、表面能高的纳米TiO2和超细滑石粉物理共混,在不破坏吸波剂的结构情况下改善它在涂料体系中的分散性,制备出一种多组分填料的复合光固化吸波涂料,吸波剂添加量为5-7%的涂膜固化后能够有较好的硬度、附着力,耐冲击性和耐腐蚀耐酸性能,同时在8.88-10.92GHz频率范围内具有良好的吸波性能。
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