纳米SiO<sub>2</sub> 的修饰改性及其在紫外光固化涂料中的性能研究

马国章; 刘伟; 闫涛; 许并社

doi:10.14028/j.cnki.1003-3726.2011.12.013

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纳米SiO₂ 的修饰改性及其在紫外光固化涂料中的性能研究

研究简报 | 更新时间：2022-09-18

- 纳米SiO₂ 的修饰改性及其在紫外光固化涂料中的性能研究
- Modification of Nanosilica and its Properties in UV Curable Coating
- 高分子通报 2011年24卷第12期页码：115-121
- 作者机构：
  
  1.山西省应用化学研究所，太原　030027
  2.太原理工大学材料科学与工程学院，太原　030024
- 作者简介：
  
  马国章，男，教授，主要从事高分子材料合成和改性研究。E-mail:maguozhang@hotmail.com.
- 基金信息：
  
  山西省攻关计划项目(20100321088);山西省自然科学基金项目(200801016-1);山西省回国留学人员重点科研资助项目(2007-4)
- DOI：10.14028/j.cnki.1003-3726.2011.12.013
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2011-12，
  
  收稿日期：2011-03-21，
  
  修回日期：2011-06-06，
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马国章, 刘伟, 闫涛, 许并社. 纳米SiO₂ 的修饰改性及其在紫外光固化涂料中的性能研究[J]. 高分子通报, 2011,24(12):115-121.

Guo-zhang MA, Wei LIU, Tao YAN, Bing-she XU. Modification of Nanosilica and its Properties in UV Curable Coating[J]. Polymer Bulletin, 2011,24(12):115-121.
马国章, 刘伟, 闫涛, 许并社. 纳米SiO₂ 的修饰改性及其在紫外光固化涂料中的性能研究[J]. 高分子通报, 2011,24(12):115-121. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2011.12.013.

Guo-zhang MA, Wei LIU, Tao YAN, Bing-she XU. Modification of Nanosilica and its Properties in UV Curable Coating[J]. Polymer Bulletin, 2011,24(12):115-121. DOI： 10.14028/j.cnki.1003-3726.2011.12.013.

摘要

以对-甲基苯磺酸为催化剂

用丙烯酸羟乙酯和纳米SiO

进行酯化反应制备改性纳米SiO

。用红外光谱仪和热失重分析仪对产物分析表明:纳米SiO

中约70.5 %的Si-OH 基团和丙烯酸羟乙酯发生了酯化反应。将改性前后的纳米SiO

应用于紫外光固化涂料中

研究了对涂料黏度和固化速率、涂料固化膜的铅笔硬度和耐磨性能等的影响。结果表明:改性和未改性的纳米SiO

都能改善涂料固化膜的铅笔硬度和耐磨性能

但增大了涂料的黏度

降低了涂料的光固化速率。当纳米SiO

的加入量为4wt %～ 6wt%时

涂料固化膜的性能最佳。和未改性的纳米SiO

相比

改性纳米SiO

在涂料中分散均匀

所配涂料的黏度低

光固化速率提高

固化膜的硬度和耐磨性能得到明显改善。

Abstract

Modified nanosilica was prepared by esterifying nanosilica with hydoxyethyl acrylate in the presence of p-toluenesulfionic acid. Characterization of the pro ducts by Fourier transform infrared spectrometer ( FT-IR) and thermogravimetric analyzer ( TGA) showed that 70.5 % of Si-OH groups on nanosilica could esterify with hydoxyethyl acrylate. Applied in UV curable coatings

unmodified and modified nanosilica could improve the pencil hardness and abrasion resistance of the cured films

the best properties of the films was obtained when addition of nanosilica was from 4wt % to 6wt %

however

the curing rates of coatings decreased and the viscosities of coatings increased. Compared to the coatings with unmodified nanosilica

the coatings with modified nanosilica had lower viscosities

more even dispersion

faster UV curing rate and their cured films had better pencil hardness and abrasion resistance.

关键词

纳米SiO2；丙烯酸羟乙酯酯化改性杂化涂料紫外光固化

Keywords

NanosilicaHydoxyethyl acrylateModification by esterificationHybrid coatingUV curable

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纳米SiO2 的修饰改性及其在紫外光固化涂料中的性能研究

Modification of Nanosilica and its Properties in UV Curable Coating

DOI：10.14028/j.cnki.1003-3726.2011.12.013

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纳米SiO₂ 的修饰改性及其在紫外光固化涂料中的性能研究