TiO_2纳米颗粒自清洁航空涂料的性能研究

【摘要】：以有机硅改性聚氨酯树脂为主要成膜物质,经氟硅烷进行表面改性后的TiO2纳米颗粒作为无机填料,制备具有自清洁功能的航空涂料。利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)及接触角分析仪对氟硅烷的改性机制进行了分析,讨论了改性TiO2纳米颗粒的用量对涂层疏水性及其力学性能的影响,探讨了表面微观结构和涂层疏水性能之间的关系,并分析了有效改善涂层力学性能的技术途径。结果表明,氟硅烷分子水解后相互联结,在TiO2纳米颗粒表面形成一层氟硅烷分子包覆层,提高了TiO2纳米颗粒的分散性及疏水性。随着氟硅烷改性后的TiO2纳米颗粒添加量逐渐增多,制备的有机涂层表面粗糙度逐渐增大,疏水效果越来越明显。当改性TiO2纳米颗粒的用量为24%时,涂层具有超疏水性,水接触角为151.40°,涂层表面为微纳米双重粗糙结构。通过在基底表面刷涂一层质量分数为5%~15%的硅烷偶联剂(KH-550)乙醇溶液,可以提高涂层的力学性能,达到航空涂料的基本使用要求。 【作者单位】： 北京大学工学院;北京航空材料研究院隐身材料与涂料研究所;
【关键词】： TiO纳米颗粒 表面改性 自清洁 微纳米结构 力学性能
【基金】：中国航空科学基金项目(2010ZF71003)资助
【分类号】：TB383.1;V255.5
【正文快照】： 航空涂料的自清洁性及耐玷污性是一项重要技术指标,该性能的优劣直接影响着涂层使用的耐久性、清洗维护的便捷性和外场维护周期的长短,并在一定程度上影响特殊功能涂层的性能,例如红外隐身涂层表面的污染会显著影响红外发射率,降低红外隐身性能。目前用于航空面涂层的有机涂料

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