水性环氧丙烯酸酯乳液涂层成膜性能

采用细乳液聚合法制备了环氧丙烯酸酯复合乳液,考察了固化温度、固化时间及磷酸酯乳化剂含量对环氧丙烯酸酯复合涂膜性能的影响,结果表明环氧丙烯酸酯复合乳胶粒子呈均匀的球形结构,且平均粒径分布在150 nm左右。当固化温度为120℃、固化时间为2 h、磷酸酯乳化剂含量为3%时,涂层的耐腐蚀性较好。研究了复合乳液的成膜过程和防腐蚀机理,通过复合乳液与金属底材形成致密的钝化膜,阻隔水分子和无机离子的浸入,提高了涂层的防腐性能。     

含磷环氧丙烯酸防腐乳液的合成及其涂料的制备

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、环氧丙烯酸酯功能单体、磷酸酯功能单体为原料,采用半连续种子乳液聚合法制备含磷含环氧基团的丙烯酸乳液。考察了乳化剂、引发剂、环氧丙烯酸酯、磷酸酯单体不同用量对其漆膜性能的影响,并对乳液的粒径、固含量及漆膜的耐盐水性、附着力等性能进行测试,研究表明:乳化剂用量、引发剂用量、环氧丙烯酸酯用量、磷酸酯单体用量分别为单体总量的3.0%、0.6%、4.0%、4.0%时,可制得性能较好的水性含磷环氧丙烯酸乳液。并将制得的含磷环氧丙烯酸酯乳液配制成防腐涂料,考察它在机械性能、耐水、耐盐水、耐盐雾等方面的性能。     

无烷基酚聚氧乙烯醚的含磷环氧丙烯酸酯防锈乳液的制备与性能

以环氧树脂与丙烯酸酯为基本共聚单体,制备了一种无烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)的含磷环氧丙烯酸酯防锈乳液。为改进环氧树脂与丙烯酸酯相容性差、接枝难的问题,首先以甲基丙烯酸与环氧树脂发生开环酯化反应合成可聚合的甲基丙烯酸环氧单酯。为使水性涂料具有出色的防锈性能,重点研究了无APEO的水性乳化体系,并引入磷酸酯乳化剂及单体。研究发现:选用LCA213与DSB复合的无APEO乳化剂体系,m(LCA213)∶m(DSB)为5∶1,复合乳化剂的用量占单体总量的3%,磷酸酯反应型乳化剂UCAN-3的用量为LCA213用量的8%,磷酸酯功能性单体APE-2005的用量占单体总量的4%,入釜丙烯酸预乳液量为1/4,滴加时间为3 h,反应温度为85℃时,制得的乳液细腻、均匀,涂膜完整。     

水性光固化硅溶胶环氧丙烯酸酯复合乳液的制备

首先在环氧丙烯酸酯(EA)侧链上引入含光固化及增韧功能的聚醚类亲水接枝物,作为环氧丙烯酸酯的自乳化剂,再与EA混合获得相对稳定的乳液,然后添加具有光固化功能和相容性较好的硅溶胶,最终获得黏度适中的水性光固化硅溶胶环氧丙烯酸酯复合乳液。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜和热重分析仪对乳液及涂膜进行表征,并考察了乳化剂和硅溶胶用量对涂膜性能的影响。结果表明,当乳化剂添加量为15%,固含量为60%,硅溶胶添加量为4%时,涂膜的铅笔硬度为3H,柔韧性1 mm,附着力1级,吸水率2.52%,综合性能最优。     

汽车钢板弹簧用自磷化防锈乳液的合成及性能研究

采用种子乳液半连续聚合方法,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)等为共聚单体,引入环氧丙烯酸酯为功能单体及具有抗闪蚀作用的磷酸酯,合成汽车钢板弹簧用磷化防锈乳液,考察了乳化剂、环氧丙烯酸酯、磷酸酯单体不同用量对乳液及其漆膜的影响。研究表明,乳化剂用量、环氧丙烯酸酯用量、磷酸酯单体用量分别为单体总量的2.6%、4.0%、4.5%时,以此乳液制得漆膜附着力1级、耐盐水700 h。     

一种无APEO的含磷环氧丙烯酸酯防锈乳液的制备与性能

制备了一种无APEO的水性环氧丙烯酸酯防锈乳液。实验对阴、非离子乳化剂的用量、配比、磷酸酯类乳化剂和单体的用量进行了研究,并得出最佳反应条件:异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸铵乳化剂(LCA213)与十二烷基二苯醚二磺酸二钠乳化剂(DSB)的比例为5∶1,复合乳化剂的用量占单体总量的3%,特种嵌端聚醚型非离子乳化剂(EFS-630)占乳化剂量的70%,磷酸酯反应型乳化剂烯丙基醚羟基磷酸酯(UCAN-3)的量为8%,磷酸酯功能性单体甲基丙烯酸聚醚磷酸酯(APE-2005)的用量占单体总量的4%,入釜丙烯酸预乳液量为1/4,滴加时间为3h,反应温度85℃时,制得的乳液细腻,均匀,涂膜完整。     

核壳型环氧丙烯酸酯乳液的合成与研究

采用半连续种子乳液聚合法制备具有核壳结构的环氧一丙烯酸酯复合乳液.研究了乳化剂种类及用量,引发剂用量,环氧树脂用量及功能单体用量对乳液及其涂膜性能的影响.研究表明当复合乳化剂用量为4.5%,引发剂用量为0.6%,环氧树脂E44用量为5%,官能单体MAA用量为2%时能得到综合性能优异的环氧-丙烯酸酯复合乳液.     

UV固化PUA/EA核壳复合乳液的制备与性能

以自制的亲水性聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体为高分子乳化剂,与自制的环氧丙烯酸酯(EA)树脂充分混合后,采用相反转乳化法制备了可UV固化的具有不规则核壳结构的PUA/EA复合乳液。利用傅里叶变换红外光谱对水性PUA合成过程以及复合乳液UV固化前后进行了表征,表明合成得到了目标产物且UV固化良好。透射电镜(TEM)测试表明,复合乳液呈不规则的核壳结构,且EA含量不同时核壳结构也不同。讨论了羧基含量及中和度对复合乳液性能的影响,结果表明,随羧基含量的增加,乳液的平均粒径变小、外观越来越透明、黏度变大、贮存稳定性变好,UV固化后膜的硬度越来越高,吸水率先增加,后降低,又增加。随着中和度的增加,复合乳液的粒径逐渐减小,外观由不透明到透明又到不透明,稳定性先变好后变差,乳液的黏度和固化膜的吸水率都逐渐变大。     

低VOC水性环氧-丙烯酸酯杂化乳液的合成与研究

利用优化的聚合工艺合成了水性环氧-丙烯酸酯杂化乳液,考察聚合工艺、聚合参数对乳液性能的影响,对固化过程及乳液性能进行了研究。结果表明:采用环氧树脂最后加入的聚合方法,制得乳液的耐水性最佳。引发剂含量增加使得粒径增大,环氧树脂和乳化剂含量增加均导致粒径减小。傅里叶变换红外光谱分析表明所得聚合物为交联聚合物,杂化乳液固化过程中ADH与DAAM发生了反应。     

环氧磷酸酯树脂改性丙烯酸乳液的合成

采用乳液聚合法制备了环氧磷酸酯树脂改性丙烯酸乳液,研究了乳化剂用量、引发剂用量、环氧磷酸酯树脂用量、功能性单体用量、软硬单体配比对乳液性能的影响。结果表明:当乳化剂用量为3.0%、引发剂用量为0.6%、环氧磷酸酯树脂用量为15.0%、甲基丙烯酸用量为2.0%、软硬单体配比为1∶1时,能得到各项性能良好的环氧磷酸酯树脂改性丙烯酸乳液。     

甲基丙烯酸接枝环氧树脂的制备与性能测试

通过丙烯酸类单体与环氧树脂接枝共聚反应,在环氧树脂中引入强亲水性基团-COOH,制备水性环氧乳液。探索了不同单体用量和加水温度对所得水性乳液的pH值、黏度、粒径、水分散性和储存稳定性的影响;考察了涂膜固化条件对涂膜的附着力、耐冲击性、耐水性的影响。试验结果表明,随着甲基丙烯酸用量增加,所制备的水性环氧乳液水分散稳定性增强,pH值降低,粒径变小;随着加水温度的增加,储存稳定性变差;固化剂含量占环氧树脂含量的15%和固化温度为120℃时,涂膜的外观、附着力、耐冲击性、耐水性等综合性能最好。     

环氧改性含磷苯丙防锈乳液的合成

采用常规乳液聚合方法,以环氧树脂改性含有磷酸酯功能单体的苯丙乳液来制备水性防锈乳液。苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)等为共聚单体,引入环氧树脂及具有抗闪蚀功能的磷酸酯功能单体,考察了乳化剂、引发剂、环氧树脂、磷酸酯单体不同用量对乳液及其漆膜的影响,并对乳液的粒径、固含量及漆膜的耐盐水性、附着力等性能进行测试,逐步优化聚合工艺来合成具有高效防锈的新型环氧防锈乳液。研究表明,乳化剂用量、引发剂用量、环氧树脂用量、磷酸酯单体用量分别为单体总量的1.5%、0.6%、7%、3%时,可制得性能较好的水性环氧改性含磷苯丙防锈乳液。     

Controlled preparation and properties of acrylic acid epoxy-acrylate composite emulsion for self-crosslinking coatings

A stable epoxy-acrylate composite latex was successfully prepared through emulsion polymerization of modified epoxy acrylic (EPAC) oligomer with acrylate monomer. The EPAC oligomer was obtained using active acrylic acid (AA) to react with epoxy resin. And by regulating the reaction degree of the active hydrogen of AA and epoxide group, there is the acquisition of terminal double bond that gives EPAC reactivity, together with the partial retention of the epoxide group that enables self-crosslinking during film formation. The structural conformation of the oligomer was ascertained by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The factors influencing the stability of the epoxy-acrylate composite latex were investigated. The epoxy-acrylate composite latex was the most stable when methyl acrylic acid was 1.5 wt% and modified EPAC oligomer was 15 wt% of the total monomer weight. The morphology and property of the composite latex films were characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy (TEM), and temperature-modulated differential scanning calorimetry (TOPEM-DSC). The results confirm that there is successful emulsion copolymerization between modified EPAC oligomer and acrylate monomer. TEM show that the particles of epoxy-acrylate composite have a core-shell structure, and there is no free epoxy resin. The FTIR and TOPEM-DSC results reveal that the copolymer emulsion possesses self-crosslinking ability. During film formation, self-crosslinking reaction occurs between epoxide groups with carboxyl groups, giving exothermal phenomena. The thermal stability as well as the corrosion resistance of the films was analyzed. The results show outstanding thermal stability as well as corrosion resistance attributable to the crosslinking reticulation structure. It is envisaged that the epoxy-acrylate composite latex has great potential in the development of high-performance aqueous coatings.     

耐指纹涂层用聚合物乳液成膜物的制备与性能研究

以丙烯酸酯类为主要单体,环氧树脂和有机硅大分子乳液为改性剂,R303为主要乳化剂,通过乳液聚合方法合成了耐指纹涂料用聚合物乳液成膜物,讨论了乳化剂、环氧树脂和有机硅对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,采用阳/非离子复合乳化体系可以制得酸性环境下使用的聚合物乳液,涂膜烘烤过程中活泼的环氧基团与其它基团的交联会大幅度提高涂膜的耐腐蚀性和硬度,有机硅参与聚和后会进一步改善涂层的耐水耐腐蚀性,当m(R303)∶m(OP-10)为3∶1,E-51质量分数为10%,乙烯基有机硅乳液质量分数为5%时,合成的乳液成膜物有较好的综合性能。     

反应型非离子水性环氧乳液的制备及性能

选用环氧树脂E-51、邻苯二甲酸酐(PA)和聚乙二醇单甲醚(MPEG)为原料,合成了反应型非离子水性环氧树脂乳化剂,然后通过相反转法制备了水性环氧树脂乳液,研究了MPEG相对分子质量乳化剂用量对乳液稳定性和涂膜固化性能的影响。采用红外光谱(FT-IR)对乳化剂进行结构表征,通过透射电镜(TEM)观察了乳液中乳胶粒的形貌及其分布状态。结果表明:当MPEG相对分子质量为2 000,乳化剂用量为10%时,乳液稳定性良好,且制得的水性环氧树脂乳液的涂膜固化物具有优良的涂膜性能,铅笔硬度达2H,柔韧性为2 mm,耐冲击性达50 cm;耐水性优良。     

Preparation and reticulation of styrene acrylic/epoxy complex latex

The styrene acrylic/epoxy (SA/EP) complex latex with high content of epoxy resin was successfully prepared through emulsion polymerization initiated by both water-soluble and oil-soluble initiators. The resulting complex latex demonstrated regular spherical morphology with a diameter ranging 150–300 nm and with a narrow size distribution. The compatibility between epoxy and styrene acrylic improved due to the styrene acrylic grafting epoxy formation during grafting copolymerization. The factors influencing the structure and storage time of the complex latex were investigated and the corresponding mechanism was revealed. The SA/EP complex latex can form crosslinking structure with epoxy curing agent at room temperature. The crosslinked complex latex film shows good mechanical properties and excellent chemical resistance. These SA/EP complex latexes show great potential in developing high-performance aqueous paints and adhesive.     

室温固化含磷膨胀型阻燃环氧树脂清漆

室温条件下以酸式磷酸酯固化环氧树脂,制得了含磷膨胀型阻燃清漆。涂膜的理化和燃烧性能测试表明,酸式磷酸酯具有较好的固化和阻燃效果。当酸式磷酸辛酯(m(双酯)/m(单酯)/m(磷酸)=44.38/54.73/0.89))与E-51按质量比6.5/8.7混合时效果最佳,表干时间230 min,烧穿时间76.5 min,残炭膨胀高度5.92mm。而市售G-03胺类固化剂固化的E-51,表干时间240 min,烧穿时间2.3 min,无残炭膨胀。FTIR检测结果显示,室温下酸式磷酸酯可使E-51固化;热分析以及SEM照片显示,酸式磷酸酯提高了炭层密度和残炭量。     

环氧乳液与含氟乳液的拼混研究

运用种子乳液聚合法制备了固含量(固体质量分数)为45%的含氟乳液;运用后乳化法制得了环氧乳液。ATR-FTIR测试表明环氧乳液与含氟乳液进行了有效的拼混。运用KrussK12型动态表面能分析仪测试了含氟涂膜对水和十六烷的接触角,对影响拼混乳液涂膜性能的因素如环氧树脂及其固化剂的比例、氟原子含量、成膜基材材质、成膜温度等进行了探讨研究。结果表明制备的含氟拼混乳液性能良好。     

羟烷基酰胺体系低温固化超耐候粉末涂料用聚酯树脂的合成研究

为克服聚酯树脂的性能缺陷,进一步提升羟烷基酰胺体系超耐候粉末涂料的耐候性能,使用溶液聚合制备环氧基丙烯酸酯预聚物,通过研究丙烯酸预聚物环氧值、用量对改性聚酯性能的影响,考察酸解剂对聚酯性能的作用,采用酯化缩聚工艺设计并制备出适用于羟烷基酰胺（ Primid）体系低温固化超耐候粉末涂料的新型聚酯树脂。结果表明：合成的新型聚酯具有高反应活性, 160 ℃固化涂层可兼顾耐冲击性和流平效果,涂料同时具有优异的贮存稳定性和突出的超耐候性。     

聚氨酯-环氧树脂复合乳液的合成与性能研究

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、聚醚二元醇(Diol-1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、乙二胺(EDA)和环氧树脂(E-20)等为主要原料制备了聚氨酯-环氧树脂复合乳液。研究了聚醚二元醇含量、羧基含量对复合乳液的稳定性及涂膜柔韧性和耐水性等的影响,用电化学阻抗技术研究了涂层的耐腐蚀性能。