紫外光固化丙烯酸改性醇酸树脂的合成研究

以羟基醇酸树脂、甲苯二异氰酸酯(TDl)、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为原料合成了紫外光固化丙烯酸改性醇酸树脂。研究了HEA相对于异氰酸酯低聚物的用量、反应温度、反应时间、催化剂用量等对产物性能的影响。结果表明,适宜的反应条件:异氰酸酯低聚物合成温度为40~45℃;丙烯酸改性树脂合成中,HEA用量占异氰酸酯低聚物用量的3.5%,反应温度50~55℃,反应时间4 h,催化剂用量1.2%。配制成清漆,表明漆膜具有韧性好、附着力优,耐候性佳、耐磨等优点。     

丙烯酸酯改性水性醇酸树脂的制备及表征

以三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐及亚麻油脂肪酸为主要原料生成所需的醇酸树脂,并加入偏苯三酸酐将其水性化得到具有水溶性的醇酸树脂,运用接枝共聚的方法进行改性得到丙烯酸酯改性的水性醇酸树脂。通过涂膜性能测试研究了引发剂种类、水性醇酸树脂与丙烯酸酯的比例、玻璃化温度对改性树脂性能的影响。采用激光粒度分布仪测定了产物的平均粒径分布及稳定性,红外光谱研究了产物的基团结构,运用核磁对丙烯酸酯接枝位置进行了分析,通过透射电镜(TEM)表征树脂的微观状态。结果表明,当引发剂为偶氮二异丁腈时,水性醇酸树脂与丙烯酸酯的比例为3∶1,玻璃化温度为87.5℃时性能较优。     

TDI改性水性醇酸树脂的合成研究

先以亚麻油(L.O.)、三羟甲基丙烷(TMP)、邻苯二甲酸酐(PA)为主要原料,采用醇解法合成了端羟基醇酸树脂预聚物,再与甲苯二异氰酸酯(TDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料反应合成了TDI改性的水性醇酸树脂分散体(WAR)。探讨了醇酸树脂预聚物的油度、酸值、DMPA含量、R值[n(—NCO)/n(—OH)]等因素对分散体的外观、黏度、粒径及涂膜的硬度、柔韧性、光泽等性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)表征了产物的结构。采用热重分析(TG)研究了R值对涂膜耐热性的影响。研究结果表明:当水性醇酸树脂的油度为40%~45%,酸值为7~10 mgKOH/g,DMPA含量为7%,R值为1.4时,所得涂膜的硬度、光泽、稳定性等性能最佳。     

有机硅改性水性聚酯的制备与性能

以新戊二醇(NPG)、三羟甲基丙烷(TMP)、间苯二甲酸(IPA)、己二酸(AA)、偏苯三酸酐(TMA)等为主要原料,通过熔融法制备端羟基水性聚酯树脂(HWPR),再以有机硅单体甲基三乙氧基硅烷(MTES)为改性剂,合成有机硅改性水性聚酯树脂(Si-HWPR),并与高甲醚化氨基树脂(HMMM)固化剂配制成有机硅改性水性聚酯烘漆。利用FT-IR、~1H-NMR与XRD、TGA分别对聚合物结构与性能进行表征,研究了不同MTES质量分数对水性聚酯和Si-HWPR涂膜性能的影响。结果表明,随着MTES质量分数的增加,Si-HWPR的黏度逐渐降低,粒径逐渐增大,涂膜的吸水率和拉伸强度逐渐降低,水接触角和断裂伸长率不断增大。当体系中MTES质量分数为10%时,涂膜的综合性能最佳,耐热耐水性能显著提高。     

有机硅改性双组分水性聚氨酯的制备与性能

采用端羟丙基聚硅氧烷(DHPDMS)为改性剂,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)以及三羟甲基丙烷(TMP)为主要原料,通过预聚体法制备了聚氨酯多元醇水分散体系(SiHPUA),并与亲水改性多异氰酸酯固化剂配制成有机硅改性双组分水性聚氨酯(Si-2KWPU)。利用FTIR、1HNMR、XRD与TGA分别对聚合物结构与性能进行表征,研究了有机硅含量对多元醇水分散体和2KWPU涂膜性能的影响。结果表明,随着有机硅含量的增加,聚氨酯多元醇水分散体的粒径增大,黏度降低,涂膜的吸水率和拉伸强度下降,接触角和断裂伸长率升高。当体系中有机硅质量分数为5%时,涂膜的综合性能最佳,吸水率和接触角分别为6.2%、94.96°;热分解温度为272℃时,质量损失为5%。     

水性醇酸树脂的合成及其耐水性的研究

以甘油、亚麻油酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐,间苯二甲酸及偏苯三酸酐等为原料合成了水性醇酸树脂,通过涂膜性能测试研究了反应温度、反应时间及偏苯三酸酐用量对水性醇酸树脂性能的影响。对比研究了氮丙啶型、硅氧烷型及多碳二亚胺型3种室温固化交联剂对水性醇酸树脂涂膜性能的影响。结果表明:水性化阶段偏苯三酸酐用量为10%,反应时间为1.5 h,反应温度为170 ℃时树脂性能较优。耐水性研究表明:加入硅氧烷型交联剂A后涂膜的耐水性最优,吸水率最低,当用量为6%时,清漆涂膜的硬度、光泽、附着力、耐水性、耐溶剂性均达到预期效果。加入辛酸亚锡后,涂膜在低温高湿环境下,干燥性及耐水性均得到明显改善。     

丙烯酸酯改性水性醇酸树脂的制备及表征

以三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐及亚麻油脂肪酸为主要原料生成所需的醇酸树脂,并加入偏苯三酸酐将其水性化得到具有水溶性的醇酸树脂,运用接枝共聚的方法进行改性得到丙烯酸酯改性的水性醇酸树脂.通过涂膜性能测试研究了引发剂种类、水性醇酸树脂与丙烯酸酯的比例、玻璃化温度对改性树脂性能的影响.采用激光粒度分布仪测定了产物的平均粒径分布...     

硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂及其性能研究

用甲基丙烯酸改性环氧E-44合成水性环氧树脂,再以物理共混方式用自制硅氧烷低聚物改性水性环氧树脂。采用红外光谱对树脂结构进行表征;用改性树脂制备固化涂层,考察了涂层固化后的基本性能;并利用热重分析和差示扫描量热法分析了固化膜的热稳定性和玻璃化转变温度。结果表明:硅氧烷低聚物对改性水性环氧树脂的附着力、吸水率、耐化学介质性能影响不大;加入硅氧烷低聚物后涂膜的铅笔硬度从3H提升至4H;随着硅氧烷低聚物含量的增加,达到最大热失质量速率时的温度从364.5℃提升至433.0℃,涂膜的热稳定性提高。     

常温自干型有机硅改性水性醇酸树脂的制备

使用不饱和脂肪酸、多元醇、多元酸酐合成醇酸树脂,再使用有机硅单体对醇酸树脂进行改性,得到高性能有机硅改性水性醇酸树脂。实验证明,油度55%、醇超量1.07、5.5%二羟甲基丙酸(DMPA)作为亲水单体合成所得的醇酸树脂,再使用25%的甲基三乙氧基硅烷改性,所得的产品既保持了醇酸树脂的自干性、光泽等优异性能,又具有有机硅树脂优良的耐水性,产品稳定性好,无毒无害,符合环保要求。     

高光自干型水性醇酸树脂的制备及其性能研究

以桐亚油酸、亚油酸、季戊四醇、新戊二醇、间苯二甲酸、苯甲酸、顺丁烯二酸酐等为原料合成基础醇酸树脂,并将苯乙烯、丙烯酸类单体、有机硅单体等混合后接枝到基础醇酸树脂分子中,制备了一种水性涂料用高光自干型水性丙烯酸改性醇酸树脂。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱(1H NMR)、Zeta电位纳米粒度分析仪、接触角测量仪表征了树脂的分子结构以及其乳液的粒径、接触角,并根据相关国家标准对漆膜性能进行表征。结果表明:该水性醇酸树脂具有光泽度高、常温自干、耐水性强、附着力优异等特点,可用来制备高光自干型水性醇酸防腐涂料。     

自干型水性醇酸树脂的合成研究

采用偏苯三酸酐(TMA)制备了水性醇酸树脂,通过涂膜性能测试及红外光谱分析研究了反应中各项因素对水性醇酸树脂性能的影响。结果表明,最佳的反应条件如下:采用亚麻油、甘油、邻苯二甲酸酐(PA)、TMA为原料,油与甘油物质的量比1∶2.07,油度45%~50%,醇超量7%,最终酸值(KOH)50~55 mg/g。醇解催化剂选用LiOH,添加质量分数为油量0.04%。PA的酯化温度从180℃开始以20℃/h的速度升温至235℃,TMA的酯化温度为170~180℃。助溶剂选用丙二醇甲醚,中和剂选用N,N'-二甲基乙醇胺,中和度控制在100%,pH约在7.5~8左右。最终得到了棕色透明的水性醇酸树脂,其干燥性能、光泽、硬度、柔韧性等性能较好。     

新型UV固化多官能度有机硅功能低聚物的合成及应用

以端含氢硅油、甲基乙烯基二氯硅烷和丙烯酸-β-羟乙酯为原料,经硅氢加成和醇解两步反应,制备了一种与UV固化涂料相容性好,新型多官能度、可UV固化的有机硅功能低聚物。优化了硅氢加成反应条件,产物结构经IR进行了表征。将有机硅功能低聚物应用于UV固化涂料,制得UV固化耐污涂料。研究了涂膜的光固化时间、耐试剂性以及热稳定性,并探究了有机硅低聚物含量与涂膜表面水接触角、吸水率和耐污性等之间的关系。硅氢加成反应的最佳条件:反应温度85℃,催化剂用量为0.4%,n(端基含氢硅油)∶n(甲基乙烯基二氯硅烷)=1∶2,溶剂甲苯的用量为30%。此条件下端基含氢硅油的转化率达到98%;将多官能度有机硅低聚物应用于UV固化涂料,制备有机硅耐污功能材料。涂膜固化时间为46 s,附着力达2级,硬度为3H,具有较好的力学性质。当有机硅低聚物质量分数为1.2%时,材料涂膜表面水接触角达到110°,具有优良的疏水性;涂膜耐水、耐盐及耐碱性较好,且对酱油、碳素墨水以及水性彩笔表现出良好的耐污性能。此外,固化膜在325℃内稳定存在,具有良好的热稳定性。     

甲基硅油改性丙烯酸树脂乳液的合成与性能研究

本论文以D4、KOH、DMSO、MM、KH-570为原料,通过聚合反应生成含有双键的有机硅低聚物;再以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,过硫酸氢钠为引发剂制备有有机硅改性丙烯酸树脂乳液。然后分别采用傅利叶红外光谱仪、粒径分析仪、热重分析仪等对不同硅含量的丙烯酸树脂乳液进行性能分析和结构表征。结果表明有机硅改性的丙烯酸树脂在1680~1550cm~(-1)区间有很强的吸收峰,说明C=C已经被成功引入;共聚法制出的丙烯酸树脂在一定温度范围内它的失重率小于物理共混法制得的,进而说明其热稳定性更好;对其进行性能分析结果显示出:在有机硅含量为2%时,乳液的耐酸性最好;在有机硅含量为8%时,样品耐碱性最优;在有机硅含量为6%时,乳液的耐热性最强。粒径分析结果显示:化学共聚法优于物理共混法,当有机硅含量为6%时,乳液的稳定性最小。     

酰胺基扩链剂改性水性聚氨酯的制备及其性能

以二乙醇胺(DEA)和乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,合成了N-(2-吡咯烷酮乙基)二乙醇胺(DVP)扩链剂,再以DVP、聚醚二元醇(N220)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,合成了不同DVP质量分数的水性聚氨酯。采用FTIR和1HNMR表征了DVP的结构,通过FTIR、TGA分析了改性水性聚氨酯的结构,并测定了其乳液的粒径和胶膜的力学性能、吸水率。结果表明:当w(DVP)=0.5%时,乳液粒径为44 nm时,合成的聚氨酯胶膜综合性能最佳,拉伸强度为21.04 MPa,断裂伸长率为854.6%,失重5%和50%的温度(T5%、T50%)分别为269.9和343.5℃,吸水率为13.41%。与未改性水性聚氨酯相比,DVP扩链的水性聚氨酯在力学性能、耐热性和耐水性均有显著提高。     

有机硅/环氧树脂改性水性丙烯酸树脂的制备及性能研究

将环氧树脂与丙烯酸酯类单体、有机硅接枝共聚,制得有机硅/环氧改性水性丙烯酸树脂。在采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对聚合物结构表征的基础上,采用动态光散射粒径仪(DLS)、热重分析仪(TGA)及原子力显微镜(AFM)对共聚物的水分散体及其涂膜进行了分析表征;同时考察了引发剂偶氮二异丁腈用量、环氧树脂加料方式及用量、有机硅用量等因素对乳液和涂膜性能的影响。结果表明:当引发剂用量为3%(占丙烯酸单体总质量,下同),环氧树脂(E-44)用量为4%,有机硅用量为3%时,合成的水性树脂乳液呈白色泛蓝光,具有良好的贮存稳定性,且涂膜的附着力、硬度、耐水性及耐热性等良好。     

快干型水性醇酸树脂的制备及其应用北大核心CSCD

为解决水性钢结构醇酸涂料干燥速度慢和涂层初期耐水性差的问题,以不饱和脂肪酸、多元醇、多元酸及酸酐合成了醇酸树脂,并采用苯乙烯、丙烯酸类单体对其改性,制备了水性苯丙改性醇酸树脂。利用FT-IR对其结构进行了表征,通过凝胶渗透色谱、粒径、接触角、初期耐水性等测试研究了原料及其用量及对树脂和清漆性能的影响。结果表明:苯丙树脂玻璃化温度设计为70℃时,随其用量增加,改性树脂涂层表干速度加快。随着苯丙树脂玻璃化温度提高,涂层表干速度加快。丙烯酸单体质量分数为3%时,改性树脂水分散体的粒径为84.82 nm,涂层干燥2 h后接触角为99.5°,初期耐水性可达96 h,实干耐水性168 h,可广泛应用于钢结构防腐领域。     

丙烯酸酯有机硅复合改性水性聚氨酯的合成

以聚四氢呋喃二元醇（PTMG）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为基本原料,在R值为2.5、DM-PA质量分数为6%、PU/PA质量比为8∶2的基础上,通过进一步变化羟基硅油PDMS的质量分数来研究有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响,从而合成出丙烯酸酯有机硅复合改性的水性聚氨酯。探讨了不同质量分数的有机硅对乳液及涂膜性能的影响。结果表明,有机硅质量分数为10%或者13%时,得到的丙烯酸酯有机硅复合改性的水性聚氨酯综合性能较佳。     

自交联水性聚氨酯油的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚酯多元醇、醇酸树脂、二羟甲基丁酸等为原料,通过采用合适化学方法引入自交联单体及部分中、长油度醇酸树脂进行改性,合成了自交联水性聚氨酯油．本文在聚氨酯链段上引入了自交联单体及部分中、长油度醇酸树脂、有机硅氧烷,对得到的产物进行了表征及性能对比,制得了具有优良成膜性能、耐水性及力学性能的自交联水性聚氨酯油（OMU）．     

相反转法制备水性醇酸树脂

采用相反转法制备了水性醇酸树脂。考察了醇酸树脂的油度、酸值、乳化剂种类及其用量、乳化温度、搅拌速度等对水性醇酸树脂稳定性及涂膜性能的影响。试验结果表明:醇酸树脂油度为55%,酸值为35 mgKOH/g,助溶剂用量为7%,乳化剂十二烷基磺酸钠(SDS)与壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)以质量比36/64复配,用量占醇酸树脂的4%,乳化温度70℃,搅拌速度1 700 r/min的条件下,所得水性醇酸树脂较易进行水性化,贮存稳定性及钙离子稳定性好;涂膜均匀,附着力佳,性能符合GB/T 20623—2006的要求。     

聚氨酯酰亚胺/有机硅改性环氧树脂涂料的耐热性能研究

制备了有机硅改性的环氧树脂,与环氧树脂配比使用,加入合成的端羧基聚(氨酯-酰亚胺)材料,利用固化剂多官能团氮丙啶CX-100低温固化形成聚氨酯-酰亚胺-有机硅改性环氧树脂(PUI/SiEP)复合材料。用透射电镜(TEM)、动态热机械分析(DMA)和热失重分析(TGA)考察了复合材料的微观结构与耐热性能。有机硅改性环氧树脂增强了涂膜的耐热性,含硅的比不含硅的复合材料5%和10%分解温度提高了30℃以上。复合材料中有机硅的质量百分数为15%和20%时各性能差异不大,但20%时出现了较为明显的相分离,所以最佳的有机硅添加量为15%。