納米鐵氧體UV固化涂料的研究的中期報(bào)告

納米鐵氧體UV固化涂料的研究的中期報(bào)告中期報(bào)告摘要本研究旨在開發(fā)一種基于納米鐵氧體的UV固化涂料，以提高其耐磨性和耐腐蝕性。通過(guò)控制鐵氧體的粒徑，制備了具有不同粒徑的幾種鐵氧體樣品，并研究了它們對(duì)涂料性能的影響。結(jié)果表明，添加納米鐵氧體可以顯著提高涂料的硬度和耐磨性，同時(shí)也有一定的抗腐蝕性能。另外，通過(guò)控制涂料中的反應(yīng)物含量和紫外光照射時(shí)間，選擇了最佳的涂料配方和固化條件。最終制備出的涂料在耐磨性和耐腐蝕性等方面都有明顯的提高。1.引言涂料作為一種常見(jiàn)的表面保護(hù)材料，應(yīng)用廣泛，涂料的性能往往與其配方和成分密切相關(guān)。納米材料的應(yīng)用在太陽(yáng)能電池、催化和傳感等各個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)廣泛研究。在涂料行業(yè)中，納米顆粒的應(yīng)用也得到了研究人員的重視。然而，納米顆粒對(duì)涂料性能的影響還需要進(jìn)一步研究。納米鐵氧體作為一種常見(jiàn)的磁性材料，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)存介質(zhì)、磁制冷、環(huán)境治理、醫(yī)學(xué)診斷和治療等領(lǐng)域。同時(shí)，納米鐵氧體也被應(yīng)用于涂料中，以提高涂料的耐磨性和耐腐蝕性。因此，本研究旨在開發(fā)一種基于納米鐵氧體的UV固化涂料。2.材料與方法2.1.材料本研究主要使用以下材料：納米鐵氧體粉末（平均粒徑為30nm、60nm、120nm、240nm）甲基丙烯酸甲酯（MMA）丙烯酰胺（AA）丙烯酸（AA）二甲基亞鐵銨六水合物（DMFH）1-羥基環(huán)己基苯甲酮（HOPO）2.2.方法2.2.1.制備含納米鐵氧體的涂料將不同粒徑的納米鐵氧體粉末分別加入到含有MMA、AA和AA的甲苯溶液中，并在磁力攪拌條件下制備含鐵氧體的涂料。2.2.2.涂料的固化將上述涂料均勻涂覆在試片上，并通過(guò)紫外光照射實(shí)現(xiàn)固化。2.3.測(cè)試方法2.3.1.涂料硬度測(cè)試使用Shore硬度計(jì)測(cè)試涂料的硬度。2.3.2.磨損測(cè)試使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試涂料在不同負(fù)荷條件下的磨損性能。2.3.3.腐蝕測(cè)試將涂料試片浸泡在5％氯化鈉溶液中4小時(shí)，并通過(guò)掃描電子顯微鏡和能譜儀對(duì)涂料進(jìn)行分析。3.結(jié)果與分析3.1.納米鐵氧體對(duì)涂料性能的影響將不同粒徑的納米鐵氧體粉末（30nm、60nm、120nm、240nm）加入到涂料中，結(jié)果顯示添加納米鐵氧體可以顯著提高涂料的硬度和耐磨性（圖1和圖2）。其中，粒徑為60nm時(shí)，硬度提高最明顯，磨損率也降低最快。但在涂膜中含有大量納米材料時(shí)，效果適得其反，浸水后涂層表面也會(huì)受到腐蝕，因此需要對(duì)納米顆粒的量進(jìn)行合理控制。圖1.納米鐵氧體對(duì)涂料硬度的影響圖2.納米鐵氧體對(duì)涂料磨損率的影響3.2.固化條件的優(yōu)化確定最佳的固化條件可以顯著提高涂料的性能。通過(guò)對(duì)涂料中DMFH的含量和紫外光照射時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，選擇了最佳的涂料配方和固化條件（表1）。表1.最佳涂料配方和固化條件組分含量MMA40%AA10%AA1%納米鐵氧體0.5%DMFH0.5%HOPO0.1%紫外線照射時(shí)間60s3.3.涂料性能測(cè)試將最佳涂料配方和固化條件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中，并測(cè)試了其耐磨性和耐腐蝕性能。結(jié)果表明，與未添加納米鐵氧體的涂料相比，添加納米鐵氧體后的涂料在耐磨性和耐腐蝕性等方面都有明顯的提高（圖3和圖4）。圖3.添加納米鐵氧體后涂料的磨損率圖4.添加納米鐵氧體后涂料的耐腐蝕性4.結(jié)論本研究制備了一種基于納米鐵氧體的UV固化涂料，并研究了納米鐵氧體在涂料中的應(yīng)用對(duì)涂料性能的影響。結(jié)果表明，添加納米鐵氧體可以顯著提高涂料的硬度和耐磨性，同時(shí)也有一定的抗腐蝕性能。通過(guò)