毕业论文92101

1、溶胶凝胶法制备纳米瓷膜的研究摘要随着社会的高速发展，瓷膜产品的种类和产量正日益增长，应用范围不断扩大，遍及工业和生活的各个方面。瓷膜优越的性能也正发挥着极其重要的作用。本文以甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷为乙组分，酸碱催化剂催化，NB1，NB2，滑石粉，云母粉，碳化硅，以及其他溶剂，助剂作为甲组分，通过溶胶凝胶法制备耐高温纳米瓷膜涂料。用膜厚度仪检测涂膜厚度，规定标准铅笔检测膜硬度，马弗炉检测膜所能承受的高温。关键字：耐高温 瓷膜 溶胶凝胶法THE SEARCHING OF NA MI COATING BY THE WAY OF G-BAbstract

2、We use the Methyltriethoxysilane , Methyltrimethoxysilane , Phenyltrimethoxysilane as the first group.Then take the NB1,NB2, PULVISTALCI,yunmu power,Synthetic Moissanite,and some other as the second group, and then get the hot temperature coating by the way of the G-S I test the thick of Key words:h

3、ot temperature hoted by water coating of china目录第一章 绪论1.1引言31.2国内研究现状3第二章 溶胶凝胶法制备纳米耐高温瓷膜的研究32.1 实验部分3实验试剂3 实验装置3 实验操作4.1 颜料的选择4.2填料的选择4.3填料碳化硅用量的确定42.2结果与讨论5颜料种类的选5填料云母粉，滑石粉的选择5碳化硅投入量的确定52.3小结5第三章 结论5参考文献5致谢6 第一章 绪论1.1引言 瓷膜涂料是一种崭新的涂料种类，其技术思路和原有涂料非常不同,广泛用于石油化工厂，炼钢厂，发电厂等 。目前国内最近几年有高校和少数的公司做过研究，基本处于研发和

4、实验阶段，技术很不成熟，产品的品质和性能非常不稳定，因此瓷膜涂料的研究很有实际意义。本课题从选材（筛选原料）、配方设计、工艺摸索几个方面进行试验, 利用单因素法选择两种以上耐温颜料，设计合理的涂料配方制造涂料，然后涂装工件，并且检验涂膜的耐温性及相关性能。溶胶凝胶法简称S-G法，是以无机盐或金属酸盐为主要原料制备玻璃，陶瓷以及其他功能材料的一种新的工艺方法。其主要优势有：反应温度低，具有原子或分子水平的均匀性，纯度高，设备简单马克制作大面积涂膜1。1.2国内研究现状膜涂料的技术思路和原有涂料非常不同，日本对瓷膜涂料的研究起步最早，但涂装技术始终是制约其推广应用的壁垒，未得到广泛应用；韩国瓷膜涂

5、料的研究和技术日趋成熟，市场接受速度也相当快，韩国的家电产品特别是厨卫设备、加热电器中，瓷膜涂料使用的比例越来越高；韩国的大韩化工、大金化工、大和化工等公司的产品都先后在我国有过一定的销售，产品价格昂贵，每公斤几百元到上千元不等，涂膜150以下长期使用基本不变化，冷硬度达到6H以上，热硬度在4H以上。目前国内最近几年有高校和少数的公司做过研究，基本处于研发和实验阶段，技术很不成熟，产品的品质和性能非常不稳定，通过在以有机硅树脂为基料，加入耐热颜料提高其耐高温性能，以便在更广领域使用。因此瓷膜涂料的研究很有实际意义2。第二章溶胶凝胶法制备纳米瓷膜的研究2.1 实验部分实验试剂异丙醇： 分析纯 江

6、苏强盛功能化学股份有限公司甲基三乙氧基硅烷： 工业级 曲阜晨光化工有限公司甲基三甲氧基硅烷： 工业级 曲阜晨光化工有限公司苯基三甲氧基硅烷： 工业级 曲阜晨光化工有限公司乙烯基三乙氧基硅烷： 工业级 曲阜晨光化工有限公司 滑石粉： 1250目 工业级 长兴县兴义微粉有限公司云母粉： 800目 工业级 滁州市宝塔矿业有限责任公司润湿分散剂： BD-3071 工业级 杭州包尔得有机硅有限公司消泡剂： BD-FT50 工业级 杭州包尔得有机硅有限公司碳化硅： 工业级 深圳微纳超细材料有限公司铝溶胶： 工业级 苏州纳迪微电子有限公司水 自来水 工业级 实验工具及设备水浴保温箱，搅拌装置，烧瓶，调漆刀，

7、篮式研磨机，高速分散机，马弗炉，喷砂机，喷漆水洗台。 水浴保温箱 篮式研磨机 马弗炉 喷砂机 喷枪 高速分散机 实验操作.1 滑石粉浆的制备：按比例准确称量滑石粉，异丙醇，水，润湿分散剂，消泡剂，铝溶胶，流平剂，放入篮式研磨机，调节转速1400r/min,研磨两小时，出料，塑料瓶密封备用。.2 云母粉浆的制备按比例准确称量云母粉，异丙醇，水，润湿分散剂，消泡剂，铝溶胶，流平剂，放入篮式研磨机，调节转速1400r/min,研磨两小时，出料，塑料瓶密封备用。.3 NB1色浆的制备按比例准确称量滑石粉，异丙醇，水，润湿分散剂，消泡剂，铝溶胶，流平剂，放入篮式研磨机，调节转速1400r/min,研磨1

8、.5小时，出料，塑料瓶密封备用。.4 NB2色浆的制备按比例准确称量滑石粉，异丙醇，水，润湿分散剂，消泡剂，铝溶胶，流平剂，放入篮式研磨机，调节转速1400r/min,研磨1.5小时，出料，塑料瓶密封备用。.5 碳化硅浆的制备分别按比例准确称量碳化硅1500目、2000目、2500目，异丙醇，水，润湿分散剂，消泡剂，铝溶胶，流平剂，放入高速分散机，调节转速1600r/min,研磨半小时，出料，塑料瓶密封备用。.6 甲组份的制备根据设计配方准确称量甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷作为乙组份，放入塑料瓶密封，贴上标签等待加入甲组份。记录数据。.7 乙组份的制

9、备按照配方设计准确称量颜料色浆，填料浆，异丙醇，铝溶胶，水，酸碱催化剂作为甲组份，加入相应的乙组分瓶中。记录数据。.8甲乙组分混合熟化将加以组分混合后，放入水浴保温箱中，设定温度40oC反应20小时，前一小时每隔五分钟摇晃一次，之后几小时摇晃一次。.9 制板出料后用喷砂机处理板，用异丙醇清晰干净后，进行喷涂。将制好的膜放置室温五分钟静置，放入烘箱固化。设置温度120oC，固化一小时。2.1.310检测性能固化一小时后取出用规定铅笔检测膜的热硬度，等待膜降至室温，检测其冷硬度，之后把板放入温度设置好的马弗炉。检测其耐高温性能，用放大镜观察是否有裂纹，记录相关数据3-6。 性能检测.1颜料的选择：

10、将甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷按一定比例混合，催化剂为酸碱催化剂，其用量为总量1%，反应温度为40，反应时间20h进行如下实验，检测其相关性能，优化颜料的种类。表1颜料的种类及用量种类序号百分含量涂膜厚度外观冷硬度热硬度耐高温/oCNB1112%37.6开裂开裂4H开裂216%44.2开裂开裂5H开裂320%41.4表面不平7H5H400424%47.1表面平坦5H4H400NB2124%37.6表面平坦6H4H500220%35.8有缩孔7H5H400316%41.5粗糙不平8H5H400412%43.2表面平坦8H5H3002.1.4.2 填料的

11、选择：根据的实验结果确定填料，催化剂为酸碱催化剂，其用量为总量的1%，反应温度为40，反应时间20h进行如下实验，制版检测其相关性能，优化填料的种类7。表2填料选择实验表 种类序号百分含量涂膜厚度外观冷硬度热硬度耐高温/oC云母粉115%36.9平坦发花6H5H300220%35.7平坦5H3H400325%37.4有颗粒6H4H500云母粉115%36.5平坦6H4H400220%37.2有光泽6H5H400325%35.6有光泽7H5H500备注：在实验时发现，加入流平剂之后，涂膜的耐高温性能下降2.1.4.3 填料碳化硅用量的选择：根据的实验结果确定碳化硅，催化剂为酸碱催化剂，其用量为总

12、量的1%，反应温度为40，反应时间20h进行如下实验，制版检测其相关性能，优化碳化硅的种类8。表3碳化硅的选择实验表检测序号百分含量涂膜厚度外观冷硬度热硬度耐高温/oC1500目11%36.8平坦泛白5H4H3002 2%39.7平坦泛白5H4H40033 %37.5有颗粒5H4H5002000目11 %40.1平坦泛白6H4H30022 %38.2平坦有光泽4H3H40033 %37.4有光泽7H6H4002500目11 %41.2平坦泛白5H5H30022 %43.5平坦有光6H6H40033 %38.6平坦有光6H6H4002.2 结果与讨论 颜料种类的选择根据表1,可知在相同条件下，N

13、B1的耐高温性能比较好，其成膜外观，冷热硬度，以及耐温色变、开裂情况均较好。而且综合成本考虑，选用含量16 %NB1颜料好。 填料云母粉，滑石粉的选择根据表2可知在相同条件下，加入云母粉浆比滑石粉浆耐高温性能较好，所以在制备色漆时可以考虑使用云母粉代替滑石粉。 碳化硅的投入量的确定 根据表3可知在相同条件下，综合考虑涂膜外观，硬度，耐高温性能，选用2000目的碳化硅比较经济适用。2.3 小结实验证明：NB1色浆与云母粉，碳化硅组合耐高温性能好。选用合适比例得到优化配方。第三章 结论由 .1可以看出，NB1的耐高温性能比较好，其成膜外观，冷热硬度，以及耐温色变、开裂情况均较好，而在一定范围内随着

14、颜料用量的增加，涂膜的耐高温性能增加，但是考虑到成本问题，所以选用耐高温性能相差不多，但是节省颜料的方案，所以用颜料占总投料量的16%。填料的加入根据 可以看，NB1的耐高温性能比较好，其成膜外观，冷热硬度，以及耐温色变、开裂情况均较好出，云母粉的耐高温效果比较好，所以选用云母粉作为配方的填料，根据2.1.4.3 可以确定碳化硅的用量在3 %时候最佳。所以，我建议较好的配方可以使用：颜料NB1色浆16%，云母粉浆25%，碳化硅选用2000目3 %。参考文献1、徐政，倪宏伟。现代功能陶瓷M北京国防工业出版社，19982、葛彦侠，刘桂云。瓷膜涂料的性能及应用J.2010.第十期3、战凤昌，李悦良等编专用涂料M化学工业出版社,19914、符嵩涛,余江鸿,李瓛. VS系列耐磨涂料提高耐磨性能的研究.甘肃冶金M，2010,第32卷第3期5、何涛，高长有.