纳米铝溶胶杂化有机硅耐火阻燃涂层的制备及性能

摘 要：本研究以纳米铝溶胶为无机组分（ALS），甲基三乙氧基硅烷（MTES）和苯基三乙氧基硅烷（PhTES）为有机前驱体，通过溶胶-凝胶法制备了纳米铝溶胶杂化甲基三乙氧基硅烷（ALS/MTES）、纳米铝溶胶杂化苯基三乙氧基硅烷（ALS/PhTES）和纳米铝溶胶杂化甲基三乙氧基硅烷及苯基三乙氧基硅烷（ALS/MTES/PhTES）3 种有机/无机杂化耐火阻燃涂层。对涂层的柔韧性测试表明，含苯基硅烷的ALS/PhTES 和ALS/MTES/PhTES 涂层的柔韧性优于ALS/MTES 涂层，说明PhTES 的引入可提升涂层柔韧性。对涂层热稳定性测试表明，ALS/MTES/PhTES 涂层的Tg 最高，为205.78 ℃，900 ℃时剩余质量占比为72.57%，说明PhTES 的加入可提高涂层热稳定性。SEM 像显示，涂层表面均匀致密且无明显相界面。另外，涂层烧蚀前后的XRD 测试表明，涂层耐火阻燃机理归因于涂层烧蚀时有机硅侧链基团分解生成CO2 和H2O，以及铝溶胶分解生成γ-Al2O3 和H2O，从而阻止涂层的燃烧。

关键词：纳米铝溶胶；有机/无机杂化；有机硅；耐火；阻燃