偶联剂改性纳米二氧化硅FEVE柔性膜结构材料制备与自清洁性能研究

摘要

针对建筑膜结构材料对防污和自清洁性能的需求，采用化学接枝法对纳米二氧化硅（SiO₂）进行改性，并基于聚氯乙烯（PVC）膜结构材料制备改性SiO₂（M-SiO₂）填充氟烯烃-乙烯基醚共聚物（FEVE）树脂复合涂层（M-SiO₂/FEVE@PVC）。系统研究了KH-570硅烷偶联剂改性SiO₂的试验参数（包括KH-570质量分数、反应温度和反应时间）对改性效果的影响，以及M-SiO₂质量分数对涂层性能的影响。利用FTIR、XPS以及SEM等方法对SiO₂改性前后的性能进行表征，证明经KH-570改性剂处理后M-SiO₂表面成功接枝了烷烃基（C—H）有机官能团。试验结果表明，当KH-570硅烷偶联剂相对SiO₂的质量分数为25.0%、反应温度为100℃、反应时间为6 h时，M-SiO₂的改性效果最佳，其水接触角达到130.47°。在此基础上，将其应用于FEVE树脂疏水涂层的制备，当M-SiO₂相对FEVE树脂的质量分数为50.0%时，所制备的M-SiO₂/FEVE@PVC疏水涂层的水接触角达131.02°,展现出优异的抗污和自清洁性能。

关键词

膜结构材料 / 改性二氧化硅（M-SiO₂） / 疏水性 / 自清洁