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本文为制备具有良好耐刮伤性和透明性的涂料用聚酯杂化树脂,采用原位生成法(ISF)和原位溶胶聚合法(ISP),制备了纳米硅系化合物分布均匀,具有良好透明性的聚酯/硅系化合物杂化树脂及其涂层基体。探讨了通过原位生成工艺和原位溶胶聚合工艺在聚酯基体中引入硅系化合物对聚酯基体涂膜机械性能和功能性方面的影响并对引入的硅系化合物的形貌以及与有机相的关系进行了表征。同时,作为对比,本文使用溶胶共混分散法分别制备了聚酯/纳米硅系化合物复合树脂及其涂层基体并对其性能进行了表征。得出的主要结论如下:1.采用原位生成法和原位溶胶聚合法可以制备出透明性良好,分散均匀的聚酯/硅系化合物杂化树脂及其涂层基体。加入的纳米硅系化合物的前驱体正硅酸四乙酯后,能明显加速酯化和聚合反应的进行,缩短反应时间,提高反应效率。考虑到生产工艺以及根据配方要求和流动性分析出发,纳米硅系化合物中硅元素含量为聚酯总量的1.5wt%时,其制备的杂化树脂最接近产品对粘度和酸值的要求。2.采用原位生成法和原位溶胶聚合法制备的聚酯/硅系化合物杂化树脂及其涂层基体,前驱体正硅酸四乙酯水解生成的硅系系化合物均匀的分散在杂化涂层基体中,其平均粒径在10-200nm之间。3.在原位生成法和原位溶胶聚合法制备的杂化树脂基体中,纳米硅系化合物和聚酯基体间产生了化学反应,形成了化学键合,相互作用较强。前驱体正硅酸四乙酯在基体反应体系中,不完全水解,不仅发生水解反应,还与聚酯基体之间发生了反应,促进支化交联反应的发生,同时对生产工艺的控制也提出了一定的要求。4.纳米硅系化合物的加入可以极大的提高聚酯/纳米硅系化合物杂化涂层基体涂膜的机械性能(铅笔硬度和耐刮伤性,其中耐刮伤重量达到1200g,提高了4倍多),同时杂化聚酯基体还可以保持着与聚酯基体相当的透明性。5.利用原位生成法和原位溶胶聚合法制备的杂化树脂及其涂膜,相容性好,涂膜工艺容易实施,涂膜外观和性能提高也更为明显。同时采用原位生成法和原位溶胶聚合法可以明显缩短生产周期,提高生产效率。6.从生产工艺出发,溶胶共混法具有简便快捷的特点。原位生产法和原位溶胶聚合法由于需要添加前驱体,更容易凝胶化,聚合工艺更为复杂;从产品外观上来看,原位生成法和原位溶胶法制备的复合聚酯溶液透明性较好,外观均匀,其涂膜也更透明均匀,溶胶共混稳定性较差,涂膜不均一,外观较差;从产品性能上看:溶胶共混法制备的涂层耐磨涂,硬度等性能上对聚酯涂膜的改进没有原位生成和原位溶胶聚合的明显。而相比于原位生成法,原位溶胶聚合法制备的产品时间稳定性更好,色泽更明亮7.综上所述:采用原位生成法和原位溶胶聚合法,特别是采用原位溶胶聚合法在提高聚酯/硅系化合物杂化体系的耐刮伤性,保持体系透明性方面有很高的应用价值。