二氧化硅和聚二甲基硅氧烷協同改性的環氧樹脂涂層的制備及性能

鐘俊聰， 何翕， 莊佳偉， 安廣萍， 林燕飛， 劉小強*

（江西理工大學，a.材料冶金化學學部； b.土木與測繪工程學院，江西 贛州 341000）

環氧樹脂（Epoxy epoxide，EP）是一種熱固性有機高分子材料，因其具有高黏結強度、高模量、尺寸穩定性好及良好的化學穩定性和耐腐蝕等性能，被廣泛應用于涂料、膠黏劑、航天航空和光學機械等領域[1-3]。但是，純環氧樹脂由于摩擦系數高、脆性大、易磨損、交聯密度高，易開裂、疲勞壽命短、抗沖擊和耐熱性差等缺點，在實際應用中受到較大的限制。因此，環氧樹脂的增韌和抗磨減摩改性研究對于其在涂層防護材料領域的應用具有重要意義[4]。

近年來，無機納米材料改性聚合物在潤滑材料研究中受到廣泛關注[5-6]。其中，納米二氧化硅（SiO2）因其良好的熱穩定性、力學性能和耐磨性能在摩擦學方面受到研究者的重視[7-8]。WETZEL等[9]對無機納米顆粒/環氧樹脂復合材料的摩擦學性能進行了研究，發現均勻分散的無機納米顆粒能夠提高樹脂的機械性能和摩擦磨損性能。DIVYA等[10]研究發現納米SiO2顆粒能夠提高樹脂材料的硬度、拉伸和彎曲性能。另一方面，由于聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane）具有良好的耐高溫性能、抗氧化性能、化學穩定性及潤滑性能，在聚合物涂層的抗磨減摩改性方面受到廣泛關注。研究表明，將不同封端的PDMS與聚氨酯復合，能夠顯著降低聚氨酯的摩擦系數[11]。而且，在摩擦過程中，PDMS的硅氧鏈可遷移到表層，使表面自由能降低，從而提高聚合物涂層的耐腐蝕性能[12]。然而，聚二甲基硅氧烷的引入對聚合物力學性能不利[13]。……