胺基/环氧型室温固化乳液涂料的研制

胺基/环氧型室温固化乳液涂料的研制

曾建国[1]2004年在《胺基/环氧型室温固化乳液涂料的研制》文中提出本工作以马来酸酐和乙二胺为原料,以四氢呋喃为溶剂,合成了带有双键的不饱和伯胺(UPA),并对产物用红外光谱和核磁氢谱进行了表征。不饱和伯胺、(甲基)丙烯酸酯和苯乙烯单体进行了乳液共聚,研究了乳化剂的类型及用量、UPA用量等因素对乳液体系稳定性的影响。制备了伯胺基团分别定位于核层(C_(UPA)S)和壳层(CS_(UPA))的两种乳胶粒结构的乳液,并用拉曼光谱和透射电镜对乳胶粒结构进行了表征,证实了UPA能与苯乙烯及丙烯酸酯单体共聚,并且UPA在乳胶粒中的位置与预先设计的结构相吻合。以上述乳液作为室温固化第一组分,将乙二醇二缩水甘油醚乳化形成水乳液,作为水乳型涂料的第二组分,将两种乳液按交联基团等摩尔比复合后在室温下干燥成膜。研究了伯胺基团在乳胶粒中的位置、熟化温度、UPA的用量对涂膜的拉伸强度的影响。另外还研究了伯胺基团位于乳胶粒核层(C_(UPA)S)时,UPA用量对涂膜耐水性的影响。并通过示差扫描量热仪对比研究了未交联涂膜和由C_(UPA)S形成涂膜的耐热性能。结果证明,交联膜的耐热性较未交联膜有较大幅度的提高。所得到的涂膜拉伸强度随熟化温度升高而增大。相比之下,C_(UPA)S结构乳胶粒成膜后膜的拉伸强度更高且膜的拉伸强度随UPA用量的增大呈减小的趋势,耐水性随UPA量增加而提高; 而由CS_(UPA)结构乳胶粒成膜的拉伸强度随UPA用量增加而呈先增大后减小的趋势。本文第二部分运用局在化技术,将伯胺基团定位于乳胶粒的核层,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备乳胶粒的壳层,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体制备水相聚合物,制备了单组分伯胺基/环氧基团室温固化乳液涂料。采用拉曼光谱和透射电镜证实所得到的乳胶粒结构与粒子设计结构相符。并用红外光谱证实了PGMA存在于水相中。同时研究了熟化温度、UPA用量、EGDMA用量对涂膜拉伸强度的影响。研究了EGDMA及UPA用量对涂膜的耐水性和耐溶剂性的影响。通过对涂膜的力学性能、耐水性及耐溶剂型的研究,提出了在乳液成膜过程中有互穿网络(IPN)结构形成。研究结果表明,聚合物涂膜的拉伸强度随UPA和EGDMA用量的增加均呈现先增大后减小的趋势; UPA和EGDMA的用量越大,涂膜的耐水性越好; 但是UPA用量对涂膜的耐溶剂性影响并不大; EGDMA用量对涂膜的耐溶剂性影响较大。

佚名[2]2005年在《氨基树脂及其涂料》文中提出0505001胺基/环氧型室温固化体系的乳液涂料树脂及合成方法:CN1537895A[中国发明专利申请公开]/中国:天津大学(王艳君等).-2004.10.20.-200310107707.2(2003.10.24);IPCC09D4/00

任芳[3]2007年在《多功能室温自交联丙烯酸酯乳液的研制》文中提出室温自交联乳液产品因使用方便、节能、污染少,具有广泛的应用前景和环保价值。但是由于种种原因,特别是贮存稳定性欠佳的问题,使得目前真正具有适用价值的室温自交联乳液产品为数甚少。本文以研制具有高贮存稳定性的新型室温自交联丙烯酸酯乳液(ASCL)为主要目的,并研究基于侧基之间季铵化反应的交联特性。以氯乙酸乙烯酯(CVA)为含氯功能单体,以甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为含胺功能单体,分别制备两种含不同官能基团的原料乳液,并采用掺混法制得ASCL。通过考察引发剂用量、乳化剂类型及用量、功能单体用量和体系pH对乳液稳定性的影响,得到比较合理的聚合配方。同时,含胺功能基乳液的稳定性直接影响到ASCL的稳定性。由于DMAEMA在乳液聚合过程中易在水相进行聚合,形成水溶性大分子,导致乳液稳定性下降,并且其均聚物(PDMAEMA)在水中的溶解性具有温敏性,其低临界溶液温度(LCST)与pH密切相关。本文重点考察了PDMAEMA水溶液在不同温度、pH值、溶液离子强度时的相转变特性,并研究了水溶液中乳化剂对PDMAEMA的疏水相互作用和增溶作用,揭示了改善含胺乳液稳定性的内在机制。以最佳配方制备的ASCL具有良好的室温贮存稳定性和较高的成膜交联活性,其30℃干燥涂膜的不溶物含量(U%)可达到80%以上,所得干膜在未经补强的情况下,拉伸强度可达到14.5MPa,断裂伸长率约为450%,弹性模量为2.04MPa。此外,本文还将无皂乳液聚合技术用于制备两类反应性原料乳液,以期消除乳化剂对涂膜性能的不良影响。掺混无皂乳聚法的两种原料乳液得到可稳定贮存6个月以上,具有一定室温自交联能力的乳液。

宋强[4]2008年在《水性涂料的制备与表征》文中研究表明作者的工作主要是制备环氧水性涂料并优化其制备工艺,工作内容分叁个部分。一,环氧乳液的制备。首先采用适当分子量的环氧树脂和聚乙二醇反应得到的改性环氧树脂Ⅰ,通过表面张力和电导率测试验证,其改性环氧树脂具有较好的乳化能力,是一种非离子表面活性剂。其次用改性环氧树脂乳化环氧树脂,利用相反转技术制备所需要的环氧乳液。制备的环氧乳液具有较好的稳定性,平均粒径为386nm。二,水性环氧固化剂的合成。采用适当分子量的环氧树脂和聚乙二醇为原料合成改性环氧树脂Ⅱ,然后与多乙烯多胺类化合物反应,滴加蒸馏水制备水性环氧乳液固化剂,此水性环氧固化剂具有较好乳液稳定性和固化性能。叁,清漆的制备与性能评价。将环氧乳液与水性环氧固化剂按一定比例进行配比混合,调制成一定的水/固比,并加入必要的助剂,进行涂膜试验。其涂膜固化时间、硬度,干膜厚度、湿膜厚度、附着力等性能符合水性清漆要求。

周子鹄[5]2001年在《复合阴极电泳涂料及其自分层特性研究》文中研究说明电泳涂装是20世纪60年代发展起来的一项新技术。由于它具有的独特优越性,应用面迅速扩大,大到汽车车身,小至徽章、眼睛架等,均可采用电泳涂装。电泳涂料的技术含量很高,它的研制和生产被认为是难度最大的一类涂料,使用和管理上的要求更高于普通的涂料。目前,国内自主开发的电泳涂料产品极少,多是从国外引进生产工艺或合资生产。因此,研究开发阴极电泳涂料有着重要的意义。 鉴于上述现状,结合当前阴极电泳涂料发展动向,本文合成了具有自分层特性的复合阴极电泳涂料,并对其合成、涂装及固化过程中涉及的理论进行了深入的研究。 研究结果表明,由具有不同表面张力的阳离子丙烯酸树脂和阳离子环氧树脂组成的复合阴极电泳涂料,在固化过程中,其涂膜会产生自分层,表层富集的是丙烯酸树脂,底层则以环氧树脂为主。这样得到的涂膜具有优异的耐候性和耐腐蚀性,实现了电泳涂装的底面合一,且涂层由于树脂浓度的分布呈梯度变化,较之多层涂装,避免了层与层之间的附着不良的问题。 采用动态力学扭辫分析法研究涂膜的固化过程,红外光谱对不同涂层厚度处的树脂组成进行检测,发现构成复合涂料树脂表面张力的差异、分子量、浓度及固化条件等对涂膜的自分层结构有着很大影响。 制备了复合涂料用的环氧和丙烯酸基料树脂,并给予了相应的表征。合成半封闭的TDI,将其接支到胺加成的环氧树脂上,形成了自交联的环氧基料树脂。结合红外光谱,对反应过程进行了研究,发现了胺加成反应中各阶段的表观活化能不一致。 从高固体分树脂出发,合成丙烯酸共聚物,发现引入甲基丙烯酸异冰片酯可降低树脂的粘度,并试图从其非极性的多环酯基、低表面张力的特性来作出相应的解释。选择丙烯酸共聚物的水溶性、分子量、交联基团、玻璃化温度等指标来调整树脂合成的工艺和配方。分析影响树脂水溶性的因素;从引发剂、链转移剂、单体浓度和滴加速率、聚合温度着手,控制合成丙烯酸共聚物的分子量及其

张燕[6]2006年在《丙烯酸酯改性环氧阴极电泳涂料的研究》文中指出本文采用溶液聚合法以聚丙二醇增韧改性的环氧树脂为母体,接枝丙烯酸酯类单体形成主体树脂,经离子化反应得到了阴极电泳涂料用阳离子树脂,然后自乳化形成阴极电泳涂料。 实验首先采用聚丙二醇对环氧树脂进行增韧改性,研究了聚丙二醇及双酚A用量对漆膜性能的影响,详细探讨了环氧增韧改性和丙烯酸酯单体接枝共聚合反应过程,发现与未进行增韧改性的环氧树脂产物比较,涂料光泽度和柔韧性均有显着改善,并采用红外光谱、GPC、TEM照片、粒径分布、Zeta电位测定等手段对树脂和乳液进行了表征。 采用正交实验法优化了反应条件和配方,考察了多种因素对乳液和漆膜性能的影响,得到最佳反应条件为:接枝共聚的反应温度为115±5℃和90±5℃,单体总量与环氧树脂的质量比为1:5,引发剂的用量为树脂总质量的0.1%。讨论了乳液和漆膜性能的影响因素,结果表明,有机胺用量、溶剂种类和用量、丙烯酰胺用量以及中和度的不同对树脂和漆膜性能的影响较大。 对阴极电泳涂装工艺进行了初步探讨。实验发现,电泳参数的改变对漆膜性能的影响至关重要,主要谈论了阴极电泳涂装原理,金属底材的前处理以及电泳工艺参数的控制及其对漆膜性能的影响,电泳参数主要包括电泳电压、槽液温度、槽液固含量、电导率及电泳后处

傅磊[7]2014年在《丙烯酸类树脂改性的双酚A类环氧树脂电沉积涂料的制备及其性能》文中研究说明环氧类阳离子电沉积涂料历经几十年的发展,已经具有操作简便,涂装自动化程度高,涂料利用率高,环境污染小,防腐性能好等优点,现已在汽车、机械制造、五金、建筑材料等广泛应用。因用户在施工过程中提出更多的多元化需求,不仅要求阳离子电沉积涂料具有底漆耐腐蚀,还要求具有面漆防晒,耐紫外线等功能,因此,本论文工作试图用丙烯酸类树脂改性双酚A类环氧树脂,以改善常规单纯用环氧类树脂为主体树脂的阳离子电沉积涂料的耐候性能。尝试了如下两种改善耐uV性能的方法。方法一:不改变交联剂树脂,将主体环氧类树脂与丙烯酸类树脂共混,实现耐uV功能。具体工艺为:调整不同丙烯酸类单体比例,制备不同羟基值的丙烯酸类树脂,优化配方,并加入胺类化合物改善高羟基值树脂的流动性。用环氧树脂和聚多胺树脂制备环氧类阳离子主体树脂,再与丙烯酸类树脂混合。研究不同羟基值、不同含量丙烯酸树脂对制备样品形成的乳液耐uV稳定性的影响。方法二:不改变主体树脂,将交联剂树脂与丙烯酸类树脂接枝,实现耐uV功能。具体工艺为:合成甲苯二异氰酸酯与多元醇交联剂聚合物,该聚合物再与耐UV功能的丙烯酸类树脂接枝聚合,从而制备出耐紫外线的电沉积涂料。上述方法制备的涂料漆膜,经过170℃固化,进行多项ASTM(美国材料与试验协会)指标性能测试,以确定最佳工艺方案。通过以上实验,得到以下几点结论:(1)方法一中,虽然丙烯酸树脂的羟基值大于40,树脂流动性不佳,但可加入胺类化合物改善此树脂的流动性,使该树脂和主体环氧树脂易于共混,有利于后续形成稳定性良好的电沉积涂料乳液及槽液。(2)对方法一制备的样品进行紫外线老化与光泽分析发现,共混同样含量的非离子型丙烯酸树脂时,不含胺类流变控制剂的丙烯酸类树脂耐UV性能最佳。(3)方法一中5%丙烯酸类树脂与环氧主体树脂共混的样品,耐UV辐照性能最佳,且随着添加量增加至15%,耐UV辐照性能逐渐下降。(4)方法二制备样品形成的乳液和后续配漆槽液的稳定性明显增加,由方法一乳液样品稳定性3个月,提高至5个月,且其他性能接近。因此,方法二更佳。(5)对以上两种方法制备的树脂乳液和槽液所制得的漆膜样品进行ASTM各项指标性能检测发现,耐盐雾性能达到720小时,虽比未改性的环氧类电沉积涂料1000小时略低,但其他指标性能,包括铅笔硬度、杯突、耐冲击等,均与未改性树脂相当。

陈鹏飞[8]2015年在《环氧膨胀型防火涂料生烟特性的分析与研究》文中指出环氧膨胀型防火涂料以其显着的附着力、防腐蚀性能、封闭性、耐酸碱性及良好的机械强度,被广泛应用于各类钢结构建筑、石油化工装置、船舶及海洋装备等各个领域。然而,大部分树脂在燃烧过程中往往会产生大量的黑烟,这将不利于火灾中人们的逃生。因此,在保持环氧型涂料诸多优异物理机械性能的同时,提高其阻燃性能和抑烟性能,成为当今人们研究的重点。通过向环氧树脂中添加膨胀阻燃剂(IFR)、协效剂阻燃剂、抑烟剂等组分,制备了不同组成的环氧膨胀型防火涂料。首先研究了涂料成膜物(环氧树脂)的生烟性能,然后分析研究膨胀型阻燃剂、叁氧化二锑(Sb203)、硼酸锌(ZB)、二茂铁、叁氧化钼、钼酸铵等不同组分对环氧膨胀型防火涂料生烟性能的影响。在探究环氧膨胀型防火涂料的生烟特性时,主要通过烟密度仪(SDT)、锥形量热仪(CCT)及热重分析仪(TGA)对涂料的静态生烟特性、动态生烟特性及热稳定性进行分析,并通过扫描电镜(SEM)对涂料燃烧后的炭层进行分析研究。另外,实验中还通过热重红外联用(TGA-FTIR)、热重质谱联用(TGA-MS)等手段对涂料的热分解气体产物成分进行分析,以此判断涂料燃烧过程中有毒、易燃性气体的生成情况,并在此基础上分析环氧膨胀型防火涂料的生烟机理。实验结果表明:环氧成膜过程形成的环氧交联结构可以提高成膜物的热稳定性,且该结构在燃烧过程中生成的炭层可在燃烧前期有效发挥阻燃、抑烟作用。IFR在燃烧后期可以生成膨胀炭层,有效阻隔热量的传递,同时大大抑制烟气的生成;Sb2O3/ZB联合使用既可以降低涂料燃烧前期的生烟量,同时可以在燃烧后期生成熔融保护层发挥极佳的阻燃、抑烟效果;叁氧化钼可有效缩短涂料的总生烟时长,大大减少涂料生烟量;二茂铁在燃烧前期发挥较好的抑烟作用;钼酸铵对涂料燃烧后期的生烟过程有较好的抑制作用;无论是铁系或是钼系抑烟剂,当样品中抑烟剂含量为10.3 wt%时,其抑烟效果最佳。除此之外,通过对涂料的烟气成分分析发现:环氧成膜物中的环氧交联结构可以有效减少CH4和HCN等易燃、有毒气体的产生,同时增加NH3、CO2等不燃气体的生成;添加Sb2O3/ZB的涂料在燃烧过程中CO的生成量有所减少。

陈林[9]2010年在《耐水白化丙烯酸乳液压敏胶的制备及影响因素》文中研究表明丙烯酸乳液型压敏胶不使用有机溶剂,对环境没有污染,目前得到了越来越广泛的应用,丙烯酸乳液耐水性较差的缺点限制了它在一些行业及产品上的应用。开发一种耐水白化性能良好的丙烯酸乳液压敏胶替代传统的溶剂型胶粘剂是非常有意义的。本文采用预乳化工艺,研究了引发剂、反应型乳化剂、交联单体、外交联剂、粒径大小、乳液pH值、分子量调节剂等因素对乳液耐水白化性能的影响,采用红外光谱法、示差扫描量热(DSC)分析、粒径分布、透射电镜(TEM)分析对共聚物的结构进行了表征。采用预乳化工艺,制备了固含量为35%、平均粒径为57 nm丙烯酸乳液压敏胶,涂在PET膜上,所得的样品初粘6号球、持粘72 h以上、剥离强度大于10 N/25mm、耐90℃热水40 min、耐常温水72 h以上,可以满足一部分耐水标签的使用要求。研究表明,氧化剂A-还原剂B引发体系的使用以及2%的反应型乳化剂DNS-86的改性,可以减小或消除了乳液中水溶性电解质的存在,可以提高乳液的耐水白化性能;粒径大小对丙烯酸乳液的耐水性能有较大的影响,实验发现平均粒径为57 nm的乳液,乳液耐水白化性能较好;1%的交联单体GMA或有机硅Z-6030的改性,0.2 %的外交联剂SaC-100或WS-700的使用,可以提高乳液压敏胶的交联程度,十二硫醇用量为0.1%,乳液pH值为7~8,这些都是获得良好的耐水白化性能的重要因素。

武光顺[10]2015年在《碳纤维表面纳米结构修饰及其MPSR复合材料性能研究》文中研究指明碳纤维(carbon fiber,CF)增强甲基苯基硅树脂(methylphenylsilicone resin,MPSR)复合材料具有优异的热稳定性、介电性、耐候性、耐辐射性、质量轻、以及热膨胀系数低等特点,是理想的航空航天热防护材料。但是,碳纤维与MPSR之间弱的结合性能不利于复合材料综合性能的发挥,极大地限制了复合材料在航空航天等军事领域中的应用。所以,必须有针对性地改性MPSR或者碳纤维,从而提高CF/MPSR复合材料的界面粘接强度。MPSR是一种以Si-O-Si为骨架典型的半无机热固性树脂。虽然独特的Si-O键结构赋予MPSR优异的耐热性能,但却使其难于改性修饰。因此,为了提高CF/MPSR复合材料的界面性能,需对光滑且惰性的碳纤维表面进行活化处理。根据基体MPSR的结构特点及应用领域,选取具有优异耐热性能和机械性能的纳米二氧化硅(Si O2)、叁硅醇苯基倍半硅氧烷(Tri Silanol Phenyl POSS)以及多壁碳纳米管(CNTs),通过物理或化学方法将这些纳米结构接枝到纤维表面,以此来提高碳纤维与MPSR之间的浸润性、空间啮合作用、范德华力以及化学键合等物理、化学作用,旨在改善复合材料界面性能的同时提高复合材料的耐热性能。利用浓硝酸氧化、3-氨丙基叁乙氧基硅烷(APS)胺基化和正硅酸乙酯(TEOS)的溶胶-凝胶技术对碳纤维进行改性处理,在CF/MPSR复合材料中引入高模量纳米Si O2界面相。系统地研究了正硅酸乙酯(TEOS)浓度、纤维表面微观形貌和复合材料界面性能叁者之间的关系。纳米Si O2的引入改善了纤维表面纳米粗糙度和浸润性,使纤维与树脂之间的接触面积和机械啮合作用得到显着提高,最终增强了CF/MPSR复合材料的界面性能。当TEOS的浓度为0.05mol/L时,对纤维表面微观形貌以及复合材料的界面性能改性效果最佳。此时,数量可观的纳米Si O2均匀分散在纤维表面,没有发生团聚现象。杂化纤维复合材料的层间剪切强度(ILSS)和界面剪切强度(IFSS)分别提高了35.36%和75.12%,冲击强度提高了26.91%。与此同时,杂化纤维复合材料质量损失率为5%时的温度比未处理复合材料提高了12.30℃。经过400℃热氧化处理后,杂化纤维复合材料的ILSS由未处理时的23.28MPa增加到29.85MPa,提高了28.22%。杂化纤维复合材料耐热性能得到小幅度的改善。采用化学接枝法将叁硅醇苯基倍半硅氧烷(Tri SilanolPhenyl POSS)引入到碳纤维表面,从而在CF/MPSR复合材料中引入纳米POSS界面相。POSS能够提高纤维表面粗糙度,增加机械啮合作用,并且POSS分子中的硅羟基能够与基体树脂发生化学反应,在复合材料界面中引入化学键合作用,极大地增强了基体树脂与增强体之间的粘接性能。经POSS修饰后,碳纤维的单丝强度并未出现明显降低。与未处理CF/MPSR复合材料相比,POSS接枝碳纤维(CF-POSS)复合材料的ILSS和IFSS分别提高了45.30%和89.54%,冲击强度提高了31.12%。与此同时,杂化纤维复合材料质量损失率为5%时的温度比未处理复合材料提高了67.16℃。经过400℃热氧化处理后,杂化纤维复合材料的ILSS由未处理时的23.28MPa增加到33.26MPa,提高了42.87%。CF-POSS杂化纤维复合材料的耐热性能得到显着的改善。结合碳纤维表面浓硝酸氧化、羟基功能化和化学接枝处理技术,把APS和CNTs以化学键合的形式连接到碳纤维的表面,制备了一种二元接枝的多尺度增强体(CF-APS-CNT)。测试结果表明,CNTs在纤维表面以不同的角度均匀分布且没有团聚现象。化学接枝工艺并未对纤维单丝强度造成明显损伤。与未处理CF/MPSR复合材料相比,CF-APS-CNT二元接枝纤维复合材料的ILSS和IFSS分别提高了56.50%和102.10%,冲击强度提高了35.00%。CNTs独特的结构和纤维表面大量的极性胺基基团改善了纤维表面粗糙度、表面能、浸润性及化学反应活性,从而提高了复合材料界面相中的机械啮合作用、范德华作用力以及化学键合作用,最终显着提高了复合材料的界面性能。与此同时,CF-APS-CNT二元接枝纤维复合材料质量损失率为5%时的温度比未处理复合材料增加了114.88℃。经过400℃热氧化处理后,杂化纤维复合材料的ILSS增加到37.96MPa,比未处理复合材料的ILSS提高了63.06%。CF-APS-CNT二元接枝纤维复合材料的耐热性能得到更显着的改善。

参考文献:

[1]. 胺基/环氧型室温固化乳液涂料的研制[D]. 曾建国. 天津大学. 2004

[2]. 氨基树脂及其涂料[J]. 佚名. 涂料技术与文摘. 2005

[3]. 多功能室温自交联丙烯酸酯乳液的研制[D]. 任芳. 北京化工大学. 2007

[4]. 水性涂料的制备与表征[D]. 宋强. 吉林大学. 2008

[5]. 复合阴极电泳涂料及其自分层特性研究[D]. 周子鹄. 华南理工大学. 2001

[6]. 丙烯酸酯改性环氧阴极电泳涂料的研究[D]. 张燕. 北京化工大学. 2006

[7]. 丙烯酸类树脂改性的双酚A类环氧树脂电沉积涂料的制备及其性能[D]. 傅磊. 复旦大学. 2014

[8]. 环氧膨胀型防火涂料生烟特性的分析与研究[D]. 陈鹏飞. 青岛科技大学. 2015

[9]. 耐水白化丙烯酸乳液压敏胶的制备及影响因素[D]. 陈林. 南京林业大学. 2010

[10]. 碳纤维表面纳米结构修饰及其MPSR复合材料性能研究[D]. 武光顺. 哈尔滨工业大学. 2015

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

胺基/环氧型室温固化乳液涂料的研制
下载Doc文档

猜你喜欢