新型非离子型水性环氧固化剂的合成及性能研究

为提高水性环氧涂料的固化性能和适用期,以自制聚酰胺和生物基戊二胺为起始原料,聚乙二醇二缩水甘油醚（ PEGGE）为亲水链段,双酚 A型环氧树脂（ E-51）为疏水链段,邻甲苯缩水甘油醚（ CGE）为封端剂制备了非离子型低温水性环氧固化剂,并与自制水性环氧乳液复配制得双组分水性环氧涂料。考察了环氧固化剂合成工艺参数及涂膜各项性能。结果表明：该固化剂含有较长的柔性脂肪烃碳链和聚醚链段能够提高涂膜的柔韧性;双酚 A型环氧树脂参与扩链反应能够解决与乳液不兼容等问题;苯环结构增加了涂膜的硬度;涂膜室温固化后性能优异,具有良好的物理机械性能、耐水性、耐酸碱性和耐盐雾性。     

一种水性环氧钢结构防腐涂料的制备及其性能研究

在三乙烯四胺和丁基缩水甘油醚(BGE)的反应产物中加入E-51及聚乙二醇(PEG-2000)与E-51的嵌段聚合物反应制得W220、W250、W1503种水性环氧固化剂(PEG质量分数分别为0、14%、25%)。研究了不同固化剂体系和胺氢/环氧基团比对清漆性能的影响,并设计了一种水性环氧防腐涂料配方,考察了防锈颜料配比及颜基比对涂料防腐性能的影响。结果表明:选用固化剂W250,胺氢/环氧基团物质的量比为1.1:1,涂料颜基比为1.1:1,氧化铁红与三聚磷酸铝质量比为1:1.5时,涂料的防腐性能最佳,可耐盐雾400h。     

一种水性环氧树脂固化剂的合成及应用性能

本文采用十六胺、乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺(DETA)等为原料合成一种具有表面活性剂结构的非离子型自乳化水性环氧固化剂,同时具有固化和乳化环氧树脂的功能,它制备成本低、工艺简单而且自乳化效果好。根据涂料的配制方法,用自制水性环氧固化剂和市售的固化剂进行对比,该固化剂与环氧树脂所制备的双组分室温固化涂膜性能优良,具有更好的柔韧性、亲水性等特点。     

非离子复合型水性环氧固化剂合成及性能研究

以四乙烯五胺(TEPA)作为反应底物,与低相对分子质量的环氧树脂(DER331)和聚乙二醇二缩水甘油醚(PGGE)混合树脂反应,再用单环氧封端剂苯基缩水甘油醚(PGE)和十二至十四烷基缩水甘油醚(AGE)作为复合封端剂进行封端,合成非离子复合型水性环氧固化剂。探究了最佳合成条件,采用红外光谱(FT-IR)对合成的产物进行结构表征,并考察了与水性环氧乳液固化后的涂膜性能。结果表明:最佳合成条件为物料比n(伯胺基)∶n(环氧基)=2.3∶1、初始反应温度65℃、反应时间3 h、复合封端剂的比例n(AGE)∶n(PGE)=3∶7。合成的水性环氧固化剂与水性环氧乳液固化形成的漆膜耐腐蚀性能优越。     

水性环氧固化剂的制备及其涂膜性能研究

采用丙烯酸丁酯改性三乙烯四胺(TETA),以环氧树脂E-51为封端剂,制备水性环氧固化剂。研究表明:在反应温度为70℃、反应时间为3 h、n(三乙烯四胺加成物)∶n(环氧树脂)为2∶1时,制备的水性环氧固化剂性能优良,与环氧乳液配制的涂料的涂膜具有硬度高,附着力好、流平性好、光泽高等优点。     

脂肪醇聚醚型水性胺环氧固化剂的合成及性能

由高级脂肪醇聚氧乙烯醚(OE-6)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA)经酯化反应得到甲基四氢邻苯二甲酸单酯(MTHPME),而后其与液体环氧树脂(E-51)反应得单环氧甲基四氢邻苯二甲酸双酯(SEMTHPDE),最后经多元胺扩链及苄基缩水甘油醚封端,得到脂肪醇聚醚型水性胺类环氧固化剂(PEAWAECA)。对影响反应的因素:物料配比、反应时间、反应温度及催化剂用量等进行了考察并以红外光谱对产物结构进行了表征。结果表明,MTHPME的最佳合成工艺为:MTHPA与OE-6物质的量比1∶1,反应温度110℃,反应时间2.5 h;SEMTHPDE的最佳合成工艺为:E-51与甲基四氢苯酸单酯物质的量比为1.04∶1,反应温度115℃,反应时间3.5 h,对该产物与水性环氧AB-EP-20复配制备的双组分涂料漆膜性能分析表明,环氧基与胺氢物质的量比为1.1时,涂膜柔韧性达1 mm、铅笔硬度达3 H、附着力达1级、耐冲击性达50 kg/cm,改善了环氧树脂涂膜较脆的缺陷。     

基于 1，3-环己二甲胺水性环氧固化剂的合成与性能

以 1,3-环己二甲胺（ 1,3-BAC）和三乙烯四胺（ TETA）作为基础胺,聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDGE）、环氧树脂（E51）为扩链剂,正丁基缩水甘油醚（BGE）为封端剂,合成 1,3-BAC水性环氧固化剂。探讨了最佳的反应条件,采用红外光谱（ FT-IR）、差示扫描量热仪（ DSC）对水性环氧固化剂进行了分析与表征,并考察了水性环氧固化剂的固化性能。结果表明：合成了 1,3-BAC水性环氧固化剂; DSC表明水性环氧固化剂与环氧树脂 E51固化时,其表观活化能 △E低于 60 kJ/mol,具有室温固化特性。在活泼氢与环氧基物质的量比为 1. 1∶1时,固化 7d后涂膜硬度 2H,附着力 1级,柔韧性 1 mm,室温浸水 240 h漆膜表观完好,耐酸碱性优异。     

丙烯酸羟乙酯改性环氧固化剂的制备及涂料应用

采用丙烯酸羟乙酯与间苯二甲胺进行迈克尔加成反应制得固化剂,并以红外光谱表征了固化剂的结构。在双酚A型环氧树脂E51中加入酚醛环氧树脂F51或丁基缩水甘油醚(BGE)制得水性环氧树脂。将二者混合制得涂料。研究了丙烯酸羟乙酯、丁基缩水甘油醚和酚醛环氧树脂的添加量对涂料漆膜性能的影响。结果表明,当丙烯酸羟乙酯与间苯二甲胺物质的量比为1∶1,丁基缩水甘油醚和酚醛环氧树脂的添加质量分数分别为10%和15%时,制得的涂料漆膜性能最优。     

新型水性环氧乳化剂的制备及应用

采用三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚乙二醇4000和环氧树脂E-20以物质的量比为1∶3∶4.5,在80～85 ℃范围内合成系列新型高分子非离子型乳化剂,并制备出相应的水性环氧乳液.研究表明:此新型非离子乳化剂,在60 ℃下,用量在10%时,采用相反转法制备环氧乳液,能够改善水性涂料涂膜过程中涂膜流平性差、丰满度不好及光泽低等缺点.     

非离子型水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

采用低相对分子质量的环氧树脂E-51与聚醚-4000反应制备环氧改性聚醚加成物,再与多乙烯多胺进行反应制备胺封端的聚醚-环氧-胺加成物,最后采用单环氧化合物进行封端,合成非离子型水性环氧固化剂,实验表明工艺可行。对环氧E-51改性聚醚-4000合成过程中的各影响因素进行了研究,并对非离子型水性环氧固化剂的固化性能进行了评价。最佳配方与工艺为:n(环氧树脂E-51)∶n(聚醚-4000)2∶1,催化剂选用含三氟化硼(BF3)质量分数2%的乙醚溶液(60℃时加入,加入量为2%)。与现有的市售水性环氧固化剂固化性能相比,非离子型水性环氧固化剂固化的环氧体系的柔韧性和耐冲击性有大幅提高。     

新型非离子型水性环氧固化剂的制备

以苯酚、甲醛、二乙烯三胺为原料制备曼尼希胺(Man - A1),然后以聚乙二醇与液体环氧树脂的反应物(P)为改性剂对Man - A1进行改性,再用苯基缩水甘油醚封端,制得具有自乳性的改性曼尼希胺(Man - A2),最后采用相反转法制得了非离子型水性环氧固化剂.讨论了聚乙二醇相对分子质量、聚乙二醇与环氧树脂物质的量之比以及端羟基环氧聚合物P的含量对乳液的稳定性和粒径的影响.结果表明:以聚乙二醇4 000为原料制备端羟基环氧聚合物P,当聚乙二醇4 000与环氧树脂物质的量之比为3:4,P的添加量为20％时,所得的水性环氧固化剂体系的稳定性最佳,在3 000 r/min的离心机中20 min不分层,平均粒径最小,为0.43 μm,固含量约为50％,胺值为160 mgKOH/g.室温固化后,涂膜硬度4H,耐冲击性50 cm,柔韧性1mm,附着力0～1级,适用期5～6h,耐水性优异.     

快速固化型环氧树脂灌浆材料的制备及性能

利用腰果酚、多聚甲醛、二乙烯三胺曼尼西反应合成的酚醛胺与聚丙二醇二缩水甘油醚反应制备了环氧树脂固化剂,与环氧树脂E-51、F-51、稀释剂692制备了双组分环氧树脂灌浆材料。研究了固化剂的合成工艺以及环氧树脂灌浆材料的固化行为和固结体的性能。结果表明,合成固化剂的最佳投料比为n(醛)∶n(酚)∶n(胺)∶n(醚)=1∶1. 1∶1. 2∶0. 4,固化剂组分与环氧树脂组分的体积比为100∶(80～120)时,浆液的初始黏度为400～500 mPa·s,凝胶时间为25～45 min,固结体性能都符合JC/T 1041-2007的要求;在浆液发生凝胶前,浆液黏度先随着时间逐渐降低后快速上升,凝胶时间随着使用温度的降低逐渐增加。     

低粘度中温固化环氧树脂基体的研究

采用环氧树脂E-51,稀释剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚(622)和四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(711),固化剂3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己基胺(固化剂A)和α-(2-氨甲基乙基)-ω-(2-氨甲基乙氧基)聚[氧(甲基-1,2-亚乙基)](固化剂B)制备了4种环氧体系,通过粘度和力学性能测试及示差扫描量热分析对其加工性能、固化特性、耐热性及拉伸性能进行了研究。结果表明,当E-51,711,固化剂A和B的质量配比为95∶5∶12.05∶17.10时,环氧体系综合性能最佳,30℃下初始粘度为0.4 Pa.s,适用期为40 min,固化后的拉伸强度为70 MPa,断裂伸长率为6.1%,可用于湿法缠绕成型或液体模塑成型。     

糠醇缩水甘油醚稀释的环氧体系的性能研究

通过力学性能和热性能测试研究了糠醇缩水甘油醚(FGE)稀释的双酚A环氧树脂(DGEBA)体系的固化性能和固化反应动力学。通过Málek自催化机理模型求得添加10%FGE的DGEBA与脂肪族聚酰胺固化剂的固化反应平均活化能为64.66kJ/mol,低于苄基缩水甘油醚(BGE)稀释体系。以FGE稀释的固化产物的拉伸强度达到62.93MPa,比BGE体系高出20%左右。拉伸伸长率达4.66%,是BGE体系的4倍左右。添加FGE的固化物冲击强度达36.17MPa,比BGE体系高出约70%左右。使用FGE和BGE的环氧固化物的玻璃化转变温度分别为46.32℃和52.36℃。FGE和BGE体系固化物的5%的热失重温度分别为260.79℃和194.59℃。FGE是1种良好的环氧树脂稀释剂。     

CARDURAE-10改性水性环氧固化剂及其室温固化机理

用具有多支链柔韧性链段的C12～14叔碳酸缩水甘油酯(CARDURAE-10)对环氧-胺加成物EPON828-TETA进行封端改性。CARDURAE-10改性后的水性环氧固化剂与液体环氧树脂在室温下固化所形成的涂膜性能良好。采用傅立叶转换红外光谱法(FT-IR)对其室温固化过程和机理进行了研究。     

Preparation and Application of a New Curing Agent for Epoxy Resin

A new curing agent based on palmitoleic acid methyl ester modified amine (PAMEA) for epoxy resin was synthesized and characterized. Diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) epoxy resins cured with different content of PAMEA along with diethylenetriamine (DETA) were prepared. The mechanical properties, dynamic mechanical properties, thermal properties, and morphology were investigated. The results indicated that the PAMEA curing agent can improve the impact strength of the cured epoxy resins considerably in comparison with the DETA curing agent, while the modulus and strength of the cured resin can also be improved slightly. When the PAMEA/epoxy resin weight ratio is 30/100, the comprehensive mechanical properties of the cured epoxy resin are optimal; at the same time, the crosslinking density and glass transition temperature of the cured epoxy resin are maximal.     

飞机天线粘接密封用胶粘剂的研制

环氧树脂E-51和酚醛环氧树脂F-51以质量比1:1配制成混合树脂,以占环氧树脂15%的CTBN为增韧改性剂,制成预聚物,再与改性芳香胺固化剂、邻甲酚缩水甘油醚、耐高温填料等配合,配制成HT-737耐高温胶粘剂,满足了某军用飞机天线中聚苯硫醚与镀银黄铜板的粘接密封。     

丙氨酸与苯丙氨酸复合改性的水性环氧树脂制备及性能研究

以相对分子质量低的环氧树脂E－51为原料,丙氨酸（Ala）与苯丙氨酸（Pha）为复合改性剂,制备出稳定的水性环氧树脂,采用红外光谱（FT-IR）、化学滴定等方法对产物进行了表征和分析,优选了综合性能优良的固化剂与制备的水性环氧树脂固化成膜,同时对涂膜性能进行测试。结果表明：适宜的反应温度为90℃,反应时间为100min;当复合改性剂n（Alal：n（Pha）=2：3时,此时制备的水性环氧树脂,与汉中H228Z水性环氧固化剂固化所形成的涂膜具有最优的综合性能,涂膜附着力1级,柔韧性1mm,耐冲击性40cm,铅笔硬度5H,耐酸性（5％Hcl）24h,耐碱性（5％NaOH）72h。     

高温固化环氧树脂胶粘剂的研究

以酚醛环氧树脂(F-51)、不同种类的固化剂和填料等为主要原料,配制不同的EP(环氧树脂)双组分复合材料修补用胶粘剂。采用单因素试验法优选出制备EP胶粘剂的较佳工艺条件。结果表明:当m(F-51)∶m(固化剂PA651)=100∶55、m(气相白炭黑)∶m(高岭土)=15∶80时,制成的EP双组分胶粘剂可在较高温度(室温/1 d→170℃/1 h)条件下固化,其剪切强度为13.8 MPa、压缩强度为85.1 MPa和压缩模量为5.7 GPa,并且其凝胶时间较长、流动性控制性较好、耐介质浸泡性和操作方便性俱佳,完全满足复合材料修补用胶粘剂的使用要求。