1．目的及意义
水玻璃／异氰酸酯复合材料具有性能可调、形态多样、廉价和环保等优点，是一种具有广泛应用前景的新型材料。硅酸盐作为一种基础无机化工原料，具有价格低廉、易于制取的优点。通过与异氰酸酯发生复杂反应，不仅可以降低成本，同时赋予复合材料优良的热稳定性。硅酸盐／异氰酸酯复合材料结合二者优点，具有较高的社会经济效益，同时有利于减少污染，降低环保压力，但尚未得到大规模应用。

腐蚀现象对人类社会造成的经济损失巨大，采用防腐涂料施工简便，是应用最为广泛和经济的一种措施。聚氨酯应用于防腐涂料领域已十分普遍，但存在价格昂贵、施工繁琐和耐碱性差等缺点。综合水玻璃的优点，将水玻璃／聚氨酯复合材料用于防腐涂料是防腐涂料新兴的发展方向之一。德国ＡＫＳ涂料公司使用改性异氰酸酯与改性水玻璃按一定配合比反应生成交联型重防腐材料，改性水玻璃组分可占到４０％，大大降低了材料成本，除了防腐性能和力学性能优异外，还具有无需底漆、常温固化、绿色环保和适用于多种基材的优势，可采用喷涂、辊涂和刷涂等多种方式作业，具有很强的适用性。

我国关于硅酸盐／异氰酸酯复合材料的研究起步较晚，但研究实用性较强。李幼荣等采用四氢呋喃从酸化的水玻璃中提取硅醇溶液，与多元醇混合后加入二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）中反应，制得含硅聚氨酯弹性体。夏赤丹等分别研究了甲苯二异氰酸酯（TDI）和MDI与水玻璃组合，改性聚乙烯醇类建筑胶水的反应机理与性能。秦升益等以水玻璃代替传统氟氯烃发泡剂，有效减少环境污染，同时与无卤阻燃剂协同降低材料导热系数，提高了聚氨酯的阻燃性。唐国涛等以多苯基多亚甲基多异氰酸酯（PAPI）与MDI外加少量降粘剂混匀后与水玻璃混合注浆，浆料的黏度低，渗透性好，泵送性优良。武世凯等以石英砂为填料，采用聚醚多元醇、异氰酸酯与水玻璃搅拌混匀制备复合膨胀材料，通过改变水玻璃与石英砂的配合比，保证在较短的初凝时间条件下获得较高表观密度、抗压强度、弹性模量、膨胀倍数和较低成本的新型发泡聚氨酯复合膨胀材料。

尽管国内已进行过大量相关研究，但其粘结性能与耐腐蚀性还不足以满足产业化要求，本课题组希望找到一种最佳的配比和较为优良的改性剂以提升其力学强度、化学粘结强度和耐腐蚀性。

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2. 研究的基本内容与方案

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2.1研究的主要内容

（1）利用钾水玻璃与HDI为原料合成有机无机杂化复合材料 ，实现反应性；

（2）调节硅酸盐与异氰酸酯的比例，并添加改性剂对共聚物进行改性处理；

（2）测试不同配比以及改性后的聚酯浇注体工艺性能与力学性能，并与未改性制品对比。研究两者之间的差别以及造成差别的因素，并进一步改变影响因素的程度，是否能优化改性体系。

2.2研究目标

找出水玻璃/异氰酸酯的最佳比例，以及特定的改性剂，使得配制的涂料具有最佳的粘结性，耐腐蚀性及力学性能。产品性能指标：

抗压强度：25MPa

弯曲强度：45MPa