本发明属于防护膜制备领域,涉及一种具有耐磨性能的多层防护膜。
背景技术:
现有电器生产过程中,通产在电器基材的表面复合一层防护膜,防护膜中通常添加相变保温材料,实现保温性能,同时通过提高防护膜的耐磨性能,使得制备的防护膜使用寿命增加,现有技术中通产是在基材的外部涂布一层耐磨防护涂料,但是涂料与基材之间的作用力较弱,长时间使用容易造成涂层的剥离,并且直接在外部涂层中添加保温材料在长期摩擦过程中分别在外侧的保温材料就或剥离,使得防护膜的保温性能降低,因此需要研究一种既能够与基材牢固复合又能具有较高耐磨性能,并且还能够对相变保温材料进行保护的防护膜。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种具有耐磨性能的多层防护膜,通过在钢板基材的表面先复合一层保温处理剂,保温处理剂能够通过化学作用与钢板基材表面牢固结合,然后在形成的保温处理层表面涂布一层共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,保温处理层能够与共轭嵌段聚氨酯树脂进行反应,进而使得形成的耐磨复合层牢固的结合在保温处理层表面,并且耐磨复合层具有较高的耐磨性能,进而使得制备的防护膜不仅能够与基体牢固结合,并且具有较高的耐磨性能,同时由于相变添加剂直接复合在保温处理层中,外部有耐磨复合层的防护,能够有效防止外力摩擦作用使得相变添加剂剥离,进而降低保温性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种具有耐磨性能的多层防护膜,具体制备过程如下:将钢板的表面进行喷砂处理,冷却至室温后依次用丙酮超声清洗2-3min,再用乙醇超声清洗5min,然后在钢板的表面涂布一层保温处理剂,使得钢板的表面附着一层保温处理层,接着在保温处理层的表面涂布共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,形成一层耐磨复合层,使得钢板的表面由内到外形成保温处理层和耐磨复合层多层防护膜;
进一步地,保温处理剂是由附着层树脂和相变添加剂按照质量比为10:1.8-1.9的比例加入搅拌釜中,同时向其中加入乙醇,搅拌5-6min后测定混合物的黏度,不断补加乙醇溶剂,调节混合物黏度为2.3-2.7pa.s,然后向其中加入二乙烯三胺,得到保温处理剂;由于附着层树脂为超支化结构,提高了相变添加剂与树脂之间的分散均匀性,同时由于相变添加剂表面含有大量的氨基,能够与附着层树脂中引入的环氧基团进行反应,进而使得制备的产物均匀的接枝相变添加剂;
进一步地,附着层树脂的具体制备过程如下:
步骤1:将二甲基甲酰胺和3,4-二羟基苯甲腈加入反应釜中,升温至80-85℃后向其中滴加三氯氧磷,滴加完全后保温反应6-7h,冷却后倒入冰水中,搅拌静止过滤,洗涤烘干,得到二羟基甲酰基苯甲腈;
进一步地,每摩尔3,4-二羟基苯甲腈中加入二甲基甲酰胺350-400ml,加入三氯氧磷110-115ml;
步骤2:将二羟基甲酰基苯甲腈和n-甲基吡咯烷酮同时加入反应釜中,然后向其中加入3-氨丙基三甲氧硅烷,升温至40-45℃搅拌反应2-3h,然后旋蒸除去溶剂和未反应物质,得到硅烷化二羟基苯腈;
进一步地,二羟基甲酰基苯甲腈和3-氨丙基三甲氧硅烷按照物质的量之比为1:1.2-1.5的比例加入;
步骤3:向反应釜中加入氢氧化钠和水,搅拌溶解后再加入n-甲基吡咯烷酮和硅烷化二羟基苯腈,搅拌30-40min后加入三乙基苄基氯化铵,然后再向其中滴加环氧氯丙烷,控制30min内滴完,然后在常温下搅拌反应8-9h,然后静止分层,取下层油相,加入无水硫酸钠中进行干燥后过滤,减压蒸馏,得到硅烷化二羟基苯环氧丙烷;
进一步地,硅烷化二羟基苯腈、氢氧化钠和环氧氯丙烷按照物质的量为1:1:3的比例加入;
步骤4:向反应釜中不断通氮气10-20min,然后向其中加入偏苯三酸酐和n-甲基吡咯烷酮,升温至110-115℃后加入丙三醇和对甲苯磺酸,然后恒温反应至酸值恒定,接着降温至85-90℃后向其中加入四乙基溴化铵和硅烷化二羟基苯环氧丙烷,当酸酯达到50mgkoh/g时抽真空脱水至酸值小于30mgkoh/g,然后降温加入乙二醇单丁醚稀释得到固含量为60%,得到附着层树脂;丙三醇和偏苯三酸酐在对甲苯磺酸的催化作用下进行酯化反应,生成聚酯化合物,通过控制丙三醇和偏苯三酸酐的加入量使得制备的聚酯聚合物以羧基封端,同时羧基封端聚合物能够与制备的硅烷化二羟基苯环氧丙烷中的一个环氧基团进行反应,使得制备的超支化聚合物端基中引入氧基硅烷键和环氧基团,同时其中含有与苯环共轭的腈基和碳氮双键,共轭体系的引入提高了聚合物的刚性,同时由于聚合物为超支化聚酯结构,柔性较大,并且端基中氧基硅烷键的引入使得其韧性也有所增加,进而使得制备的树脂极具有较高的强度又具有较高的韧性。
进一步地,丙三醇和偏苯三酸酐按照物质的量之比为1:3的比例混合,同时对甲苯磺酸加入量为0.8%,四乙基溴化铵的加入量为0.6%。
进一步地,共轭嵌段聚氨酯树脂涂料的具体制备方法如下:
(1)向反应容器中加入对二氯苄、n,n-二甲基甲酰胺和亚磷酸三乙酯,升温至160-165℃回流反应8-9h,减压蒸除过量的亚磷酸三乙酯,冷却后将残余物质加入n,n-二甲基甲酰胺中,在冰水浴下加入叔丁醇钾和对甲氧基苯甲醛,室温下反应24h,然后加入水,用二氯甲烷进行萃取,干燥后旋蒸,得到固体亚苯基双乙烯基二酚;
进一步地,对二氯苄和亚磷酸三乙酯按照物质的量之比为1:2.4-2.5的比例加入;
(2)将1,4-双(4-甲氧基苯乙烯基)苯和二氯甲烷同时加入反应釜中,并搅拌溶解后降温至0-5℃加入n,n-二甲基苯胺,然后加入三氯化铝,反应24h后降至室温,将产物倒入冰水中进行过滤,滤饼加入乙酸乙酯和水中,搅拌分层,分取有机层进行减压蒸馏,得到亚苯基双乙烯基二酚;
进一步地,每摩尔1,4-双(4-甲氧基苯乙烯基)苯中加入二氯甲烷1l,1,4-双(4-甲氧基苯乙烯基)苯、n,n-二甲基苯胺和氯化铝按照物质的量之比为1:5:5的比例加入;
(3)将乙醇和多聚甲醛同时加入反应釜中,同时向其中加入二乙醇胺,搅拌20-30min后向其中加入质量浓度为40%的亚苯基双乙烯基二酚的乙酸乙酯溶液,升温至80-85℃回流反应6-7h,蒸除溶剂和未反应的小分子物质,再用乙醇进行重结晶,得到多醇基亚苯基双乙烯基二酚;
进一步地,每千克亚苯基双乙烯基二酚溶液中加入二乙醇胺315-320g,加入多聚甲醛82g,加入乙醇300ml;
(4)将氢氧化钾和乙醇同时加入反应釜中,搅拌至氢氧化钾溶解后加入多醇基亚苯基双乙烯基二酚,加热至100℃保温1h后冷却至40-45℃加入4-氯丁醇,然后缓慢升温至130℃保温反应4-5h,蒸去溶剂后加入水搅拌过滤烘干,得到亚苯基双乙烯基多醇;
进一步地,每千克多醇基亚苯基双乙烯基二酚中加入468-470g4-氯丁醇,加入氢氧化钾240-243g,加入乙醇3l;
(5)将亚苯基双乙烯基多醇和二甲苯加入反应烧瓶中,升温至80℃,不断向其中通入氮气,搅拌溶解后按照一定的比例向其中加入甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂和耐磨填料,恒温搅拌反应4-5h,然后降温至30℃加入邻苯二甲酸二丁酯、1,4-丁二醇反应1h,然后旋蒸调节物料黏度为2.8-3.2pa.s得到共轭嵌段聚氨酯树脂涂料;
进一步地,每千克亚苯基双乙烯基多醇中加入甲苯二异氰酸酯1.32-1.33kg,加入耐磨填料135-138g,加入二月桂酸二丁基锡5.34-5.39g,加入抗氧剂18-20g,加入1,4-丁二醇286-290g,加入邻苯二甲酸二丁酯46-53g。
本发明的有益效果:
1、本发明制备的附着层树脂端基含有大量氧基硅烷键,氧基硅烷键均能够与金属进行反应,超支化结构使得端基的氧基硅烷键数量增多,附着性能增强,并且附着层树脂分子之间通过si-o-si键进行连接,形成牢固结构的网状结构,不易剥离,通过加强附着层树脂与钢板表面的作用位点,提高附着性能,并且超支化结构的附着层树脂端基上引入大量的氨基,耐磨复合层中的共轭嵌段聚氨酯树脂中具有大量的异氰酸酯基团,提高了氨基和异氰酸酯基团的作用位点,进而提高了保温处理层与耐磨复合层之间的作用力,进而有效防止外层的剥离,提高整体的附着力,有效的避免了现有技术中直接添加硅烷偶联剂时,由于空间位阻影响造成部分氧基硅烷之间不能交联,并且形成的包覆膜的致密性降低,强度降低。
2、本发明制备的附着层树脂端基含有大量氧基硅烷键超支化结构使得端基的氧基硅烷键数量增多,使得树脂大分子之间脱水形成si-o-si连接键,形成致密的包覆膜,并且分子之间连接位点增多,形成包覆膜的强度增大,同时由于树脂分子苯环上直接连接腈基和碳氮双键,共轭体系的引入进一步提高了聚合物的强度,同时由于聚合物为超支化聚酯结构,柔性较大,并且端基中氧基硅烷键的引入使得其韧性也有所增加,进而使得制备的树脂极具有较高的强度又具有较高的韧性,进而提高了保温复合层的耐磨性能。
3、本发明耐磨复合层中的共轭嵌段聚氨酯树脂链为超支化结构,进而提高了添加的耐磨填料的在耐磨复合层中的分散均匀性,提高了其整体的耐磨性能,有效防止无机纳米填料在有机聚合物中由于相容性问题造成分散不均匀,进而降低耐磨复合层的耐磨性能。
4、本发明制备的共轭嵌段聚氨酯树脂链上均匀引入的超共轭ph-c=c-ph-c=c-ph结构则大大提高了聚合物的刚性,进而使得制备的聚合物具有较高的耐磨性能,同时由于聚合物为超支化结构,具有一定的韧性,并且其中引入的长链烷基提高了树脂的韧性,使得在摩擦冲击作用下超共轭的硬链段和耐磨填料先抵挡磨损,冲击能则通过硬段传递至柔性段,通过柔性段提供缓冲和吸收冲击能,进而提高耐磨性能,有效防止刚性过强,脆性大在摩擦过程中开裂,降低耐磨性能。
具体实施方式
为更好地理解本发明,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的实施方式不限如此。
实施例1:
一种具有耐磨性能的多层防护膜,具体制备过程如下:将钢板的表面进行喷砂处理,(喷砂角度为60℃),冷却至室温后依次用丙酮超声清洗2-3min,再用乙醇超声清洗5min,然后在钢板的表面涂布一层保温处理剂,使得钢板的表面附着一层保温处理层,保温处理层厚度为0.34mm,接着在保温处理层的表面涂布共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,形成一层耐磨复合层,耐磨复合层厚度为0.87mm使得钢板的表面由内到外形成保温处理层和耐磨复合层多层防护膜,通过
其中保温处理剂是由100g附着层树脂和18.5g相变添加剂按照质量比为加入搅拌釜中,同时向其中加入乙醇,搅拌5-6min后测定混合物的黏度,不断补加乙醇溶剂,调节混合物黏度为2.4pa.s,然后向其中加入12.3g二乙烯三胺,得到保温处理剂。
上述保温处理剂制备过程中使用的附着层树脂的具体制备过程如下:
步骤1:将38ml二甲基甲酰胺和13.5g3,4-二羟基苯甲腈加入反应釜中,升温至85℃后向其中滴加11ml三氯氧磷,滴加完全后保温反应7h,冷却后倒入冰水中,搅拌静止过滤,洗涤烘干,得到二羟基甲酰基苯甲腈,对产物进行红外分析,在1603、1582、1491、1451cm-1处出现了苯环的伸缩振动峰,同时2243cm-1处有-cn的红外吸收峰,1672cm-1处有与苯环相连的醛基的红外吸收峰,由此可知二羟基甲酰基苯甲腈的苯环上成功引入醛基;
步骤2:将16.3g二羟基甲酰基苯甲腈和n-甲基吡咯烷酮同时加入反应釜中,然后向其中加入23.2g3-氨丙基三甲氧硅烷,升温至45℃搅拌反应2.5h,然后旋蒸除去溶剂和未反应物质,得到硅烷化二羟基苯腈;对产物进行红外分析,在1693cm-1处有c=n的红外吸收峰,同时1672cm-1处的吸收峰消失,820cm-1处有si-o键的吸收峰;
步骤3:向反应釜中加入2g氢氧化钠和20ml水,搅拌溶解后再加入30mln-甲基吡咯烷酮和16.2g硅烷化二羟基苯腈,搅拌30min后加入5g三乙基苄基氯化铵,然后再向其中滴加13.9g环氧氯丙烷,控制30min内滴完,然后在常温下搅拌反应8h,然后静止分层,取下层油相,加入无水硫酸钠中进行干燥后过滤,减压蒸馏,得到硅烷化二羟基苯环氧丙烷;对产物进行红外分析,在1261,1158cm-1处出现了芳基醚键的伸缩振动峰,同时912、861cm-1处出现了环氧基团的红外吸收峰;
步骤4:向反应釜中不断通氮气10-20min,然后向其中加入28.8g偏苯三酸酐和150mln-甲基吡咯烷酮,升温至110℃后加入4.6g丙三醇和0.26g对甲苯磺酸,然后恒温反应至酸值恒定,接着降温至90℃后向其中加入0.2g四乙基溴化铵和21.8g硅烷化二羟基苯环氧丙烷,当酸酯达到50mgkoh/g时抽真空脱水至酸值小于30mgkoh/g,然后降温加入乙二醇单丁醚稀释得到固含量为60%,得到附着层树脂,对产物进行红外分析,914、859cm-1处有环氧基团的红外吸收峰,1692cm-1处有c=n的红外吸收峰,同时2245cm-1处有-cn的红外吸收峰。
保温处理剂中添加的相变添加剂的具体制备过程采用现有技术,具体制备过程如下:将8g正十八烷和3g硬脂酸甲酯混合后超声分散均匀,然后向其中加入7g烯丙基胺、6g甲基丙烯酸甲酯、0.74gop-10和0.26g偶氮二异丁腈,升温至45℃边搅拌边加入水,继续搅拌混合均匀,然后将得到的乳液加入通氮气的反应釜中,升温至70℃聚合反应7h,冷却抽滤洗涤烘干,得到相变添加剂,相变添加剂的粒径分布在45-60μm,包埋率为67.3%,该相变添加剂以正十八烷和硬脂酸甲酯为芯材,在其外部包覆一层壳体,壳体表面均匀分布有大量的氨基,进而使得制备的相变添加剂微球表面均匀分布有大量的氨基,由于附着层树脂支化端基引入有大量的环氧基团,能够与相变添加剂表面的氨基进行反应,进而使得相变添加剂能够均匀的分散在附着层树脂中。
多层防护层中保温处理层的表面涂布的共轭嵌段聚氨酯树脂涂料为超共轭基团单体进行聚合制备而成,其中共轭嵌段聚氨酯树脂涂料中超共轭单体的制备以及该涂料的具体制备方法详细记载如下:
(1)向反应容器中加入8.75g对二氯苄、120mln,n-二甲基甲酰胺和20.34g亚磷酸三乙酯,升温至160℃回流反应9h,减压蒸除过量的亚磷酸三乙酯,冷却后将残余物质加入200mln,n-二甲基甲酰胺中,在冰水浴下加入11.2g叔丁醇钾和13.6g对甲氧基苯甲醛,室温下反应24h,然后加入水,用二氯甲烷进行萃取,干燥后旋蒸,得到固体亚苯基双乙烯基二酚;对产物进行红外分析,1633cm-1处出现了烯烃的红外吸收峰,在1258,1155cm-1处出现了芳基醚键的伸缩振动峰;
(2)将15.5g1,4-双(4-甲氧基苯乙烯基)苯和50l二氯甲烷同时加入反应釜中,并搅拌溶解后降温至0-5℃加入30.25gn,n-二甲基苯胺,然后加入33.25g三氯化铝,反应24h后降至室温,将产物倒入冰水中进行过滤,滤饼加入乙酸乙酯和水中,搅拌分层,分取有机层进行减压蒸馏,得到亚苯基双乙烯基二酚;对产物进行红外分析,3361cm-1处出现了酚羟基红外吸收峰,同时在1631cm-1处出现了烯烃的红外吸收峰;同时产物进行1hnmr谱图分析,δ=6.90ppm(d,4h),δ=9.68ppm(s,2h);
(3)将30ml乙醇和8.2g多聚甲醛同时加入反应釜中,同时向其中加入31.7g二乙醇胺,搅拌30min后向其中加入250g质量浓度为40%的亚苯基双乙烯基二酚的乙酸乙酯溶液,升温至85℃回流反应6.5h,蒸除溶剂和未反应的小分子物质,再用乙醇进行重结晶,得到多醇基亚苯基双乙烯基二酚;对产物进行红外分析可知,在983cm-1处出现了c-n吸收峰,同时在3410cm-1处出现了伯羟基吸收峰,3363cm-1处出现了酚羟基红外吸收峰;
(4)将2.4g氢氧化钾和30ml乙醇同时加入反应釜中,搅拌至氢氧化钾溶解后加入10g多醇基亚苯基双乙烯基二酚,加热至100℃保温1h后冷却至45℃加入4.69g4-氯丁醇,然后缓慢升温至130℃保温反应5h,蒸去溶剂后加入水搅拌过滤烘干,得到亚苯基双乙烯基多醇;对产物进行红外分析,在1261,1156cm-1处出现了芳基醚键的伸缩振动峰;
(5)将100g亚苯基双乙烯基多醇和二甲苯加入反应烧瓶中,升温至80℃,不断向其中通入氮气,搅拌溶解后向其中加入132g甲苯二异氰酸酯、0.535g二月桂酸二丁基锡、1.8g抗氧剂1010,和13.7g耐磨填料(是由纳米碳化硅和纳米碳酸钙按照质量比为1:6的比例混合制备),恒温搅拌反应5h,然后降温至30℃加入5g邻苯二甲酸二丁酯、28.8g1,4-丁二醇反应1h,然后旋蒸调节物料黏度为2.86pa.s得到共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,对产物进行红外分析可知,2248cm-1处出现了异氰酸酯基团红外吸收峰,1683cm-1处出现了c=o基的红外吸收峰。
对比例1:
一种具有耐磨性能的多层防护膜,具体制备过程与实施例1相同,同时制备过程中使用的共轭嵌段聚氨酯树脂涂料与实施例1中相同,而使用的保温处理剂在制备过程中添加的附着层树脂不同,该对比例1中使用的附着层树脂的具体制备过程与实施例中使用的附着层树脂制备过程的步骤2、步骤3和步骤4相同,将步骤2中使用的二羟基甲酰基苯甲腈替换为2,4-二羟基苯甲醛,使得制备的封端附着层树脂中的苯环上只引入c=n双键,不引入腈基。
对比例2:
一种具有耐磨性能的多层防护膜,具体制备过程与实施例1相同,同时制备过程中使用的共轭嵌段聚氨酯树脂涂料与实施例1中相同,而使用的保温处理剂在制备过程中添加的附着层树脂不同,该对比例2直接使用实施例1中附着层树脂制备过程中步骤2中制备的硅烷化二羟基苯腈,使用硅烷化二羟基苯腈作为处理剂直接作用于钢板表面,没有超支化聚合物结构,只有小分子物质。
对比例3:
一种具有耐磨性能的防护膜,具体制备过程如下:将钢板的表面进行喷砂处理,(喷砂角度为60℃),冷却至室温后依次用丙酮超声清洗2-3min,再用乙醇超声清洗5min,然后在钢板的表面涂布共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,使得钢板的表面附着一层耐磨防护层,耐磨防护层厚度为1.16mm,其中使用的共轭嵌段聚氨酯树脂涂料与实施例1中的相同。
对比例4:
一种具有耐磨性能的多层防护膜,具体制备过程与实施例1相同,同时制备过程中使用的保温处理剂与实施例1中相同,而使用的共轭嵌段聚氨酯树脂涂料与实施例1制备过程中有所不同,该共轭嵌段聚氨酯树脂涂料具体制备过程如下:(1)将2.4g氢氧化钾和12ml乙醇同时加入反应釜中,搅拌至氢氧化钾溶解后加入5.8g实施例1中制备的亚苯基双乙烯基二酚和20ml二氯甲烷,加热至100℃保温1h后冷却至45℃加入4.69g4-氯丁醇,然后缓慢升温至130℃保温反应5h,蒸去溶剂后加入水搅拌过滤烘干,得到亚苯基双乙烯基多醇;对产物进行红外分析,在1263,1155cm-1处出现了芳基醚键的伸缩振动峰;(2)将100g亚苯基双乙烯基多醇和二甲苯加入反应烧瓶中,升温至80℃,不断向其中通入氮气,搅拌溶解后向其中加入81g甲苯二异氰酸酯、0.535g二月桂酸二丁基锡、1.8g抗氧剂1010和13.7g耐磨填料(是由纳米碳化硅和纳米碳酸钙按照质量比为1:6的比例混合制备),恒温搅拌反应5h,然后降温至30℃加入5g邻苯二甲酸二丁酯、28.8g1,4-丁二醇反应1h,然后旋蒸调节物料黏度为2.91pa.s得到共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,对产物进行红外分析可知,2250cm-1处出现了异氰酸酯基团红外吸收峰,苯环上不引入二乙醇胺过程,直接对两个酚羟基进行醚化,引入两个长链烷基羟基,使得制备的共轭嵌段聚氨酯树脂为直链结构。
对比例5:
一种具有耐磨性能的多层防护膜,具体制备过程与实施例1相同,同时制备过程中使用的保温处理剂与实施例1中相同,而使用的共轭嵌段聚氨酯树脂涂料与实施例1制备过程中有所不同,将实施例1中共轭嵌段聚氨酯树脂涂料制备过程中步骤(1)中的对二氯苄替换为4-甲氧基氯苄,使得制备的共轭嵌段聚氨酯树脂中共轭结构段由ph-c=c-ph-c=c-ph变为ph-c=c-ph,降低了共轭程度。
实施例和对比例中,钢板表面多层复合膜的性能测定分别按照如下进行:附着力按gb/t5210-2006标准进行,同时按照iso7784.2-1997标准,通过旋转摩擦橡胶轮法测定涂层的耐磨性,控制转盘的转速为500r/min,压力负荷0.75n,然后称量磨损前后的质量损失,结果如表1所示:
表1实施例和对比例中制备的复合膜的附着力和耐磨性能测试结果
由表1可知,实施例1、对比例1和对比例5中制备的复合膜的附着力高达16.8mpa以上,由于附着层树脂端基含有大量氧基硅烷键和环氧基团,氧基硅烷键均能够与金属进行反应,超支化结构使得端基的氧基硅烷键数量增多,附着性能增强,并且附着层树脂分子之间通过si-o-si键进行连接,形成牢固结构的网状结构,不易剥离,通过加强附着层树脂与钢板表面的作用位点,提高其作用力,同时通过加强附着层树脂之间的结合性能,实现保温处理层与钢板表面之间的牢固结合,提高其附着力,同时附着层树脂端基上引入大量的氨基能够与耐磨复合层中的异氰酸酯基团进行反应,进而提高了保温处理层与耐磨复合层之间的作用力,进而有效防止外层的剥离,提高整体的附着力,对比例2中由于直接使用小分子硅烷化二羟基苯腈对钢板表面进行处理,由于硅烷化二羟基苯腈分子之间通过空间位阻作用有较大间隙,使得相邻小分子之间si-o-si键形成不完全,并且硅烷化二羟基苯腈与钢板表面作用位点减小,使得其附着力降低,同时由于其中的酚羟基可能与钢板表面的羟基通过氢键作用结合,产生倒吸附现象,进而降低了硅烷化二羟基苯腈与钢板表面之间的作用力;对比例3中直接在钢板表面复合一层共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,涂料中没有引入氧基硅烷键,与钢板表面直接作用力较弱,进而造成其附着性能降低,对比例4中由于制备的共轭嵌段聚氨酯树脂为直链结构,降低了分子中异氰酸酯基团的含量,进而使得表面的耐磨复合层之间与保温处理层之间的作用力降低,造成其附着性能有所下降。
同时根据表1可知,实施例1中制备的复合膜具有较高的耐磨性能,质量磨损只有5.8mg,由于耐磨复合层中的共轭嵌段聚氨酯树脂链上均匀引入的超共轭ph-c=c-ph-c=c-ph结构则大大提高了聚合物的刚性,进而使得制备的聚合物具有较高的耐磨性能,同时由于聚合物为超支化结构,具有一定的韧性,并且其中引入的长链烷基提高了树脂的韧性,使得在摩擦冲击作用下超共轭的硬链段和耐磨填料先抵挡磨损,冲击能则通过硬段传递至柔性段,通过柔性段提供缓冲和吸收冲击能,进而提高耐磨性能,有效防止刚性过强,脆性大在摩擦过程中开裂,降低耐磨性能,同时由于聚合物具有超支化结构,进而提高了耐磨填料的分散均匀性,使得耐磨填料分散均匀,进一步提高了耐磨防护层的耐磨性能。同时由于保温处理层中与钢板基体之间的附着性能较高,在摩擦作用下不易剥离,并且由于硅烷键含量较多,使得树脂大分子之间脱水形成si-o-si连接键,形成致密的包覆膜,并且分子之间连接位点增多,形成包覆膜的强度增大,同时由于树脂分子苯环上直接连接腈基和碳氮双键,共轭体系的引入进一步提高了聚合物的强度,同时由于聚合物为超支化聚酯结构,柔性较大,并且端基中氧基硅烷键的引入使得其韧性也有所增加,进而使得制备的树脂强度和韧性均有所提高,耐磨性能提高。对比例1中由于保温处理层的附着树脂中没有引入氰基,造成共轭作用降低,进而使得产物的耐磨性能降低,同时对比例2中由于保温处理层作用力降低并且小分子硅烷化二羟基苯腈对钢板表面进行处理,由于硅烷化二羟基苯腈分子之间通过空间位阻作用有较大间隙,使得相邻小分子之间si-o-si键形成不完全,使得保温处理层的强度降低,进而造成耐磨性能降低,并且硅烷化二羟基苯腈与耐磨复合层之间的作用位点较少,造成耐磨复合层在外力作用下键容易断裂,进而造成其耐磨性能降低,同时对比例3中直接在基材表面涂布共轭嵌段聚氨酯树脂涂料,造成涂料与树脂之间的作用力降低,容易剥离,进而造成其耐磨性能降低,同时对比例4中共轭嵌段聚氨酯树脂为直链结构,容易造成耐磨填料加入后分散不均匀,进而使得其耐磨性能不均匀,造成整体的耐磨性能降低,并且刚性较大,脆性较强,在摩擦过程中冲击能较大时柔性较低,缓冲性能低,会造成开裂,降低耐磨性能,并且共轭嵌段聚氨酯树脂直链结构使得聚合物中异氰酸酯作用位点减少,与保温处理层之间的复合作用力减弱,造成其耐磨性能降低,对比例5中由于共轭嵌段聚氨酯树脂的共轭结构段的共轭作用减弱,造成其刚性降低,强度降低,耐磨性能减弱。
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