水性漆酚环氧乳液的制备及其性能研究

水性漆酚氧乳液是一种高性能的水性树脂成膜物,能有效地改进漆酚涂料的耐碱特性。在环氧树脂(E20)改性漆酚的基础上,进一步将自制的亲水性扩链剂(MEA-PEGGE-MEA)接枝到漆酚环氧树脂中,从而制备一种可自乳化的水性漆酚环氧树脂。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、激光粒度仪对产物进行了表征分析,在此基础上并对漆膜性能进行了测试。结果表明:漆酚与E20摩尔比为1∶2,催化剂用量为5%,溶剂用量为45%,130℃反应5h制备的漆酚环氧树脂产率较高;将摩尔比(MEA∶PEGGE)为5∶4所制得的MEA-PEGGE-MEA加成物加入到漆酚环氧树脂中,反应温度75℃、反应时间5h,制备的水性漆酚环氧树脂水分散稳定性好,配制成涂料后具有良好的力学性能和耐碱性能。     

水性环氧乳化剂的合成及其乳化效果研究

采用聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGGE)、低分子量的环氧树脂(CYD-128)及乙醇胺(MEA)在温和的条件下合成了一种水性环氧乳化剂。再利用相反转法,制备出了一种分散相颗粒小且粒径分布均匀的非离子型自乳化环氧树脂乳液。采用正交实验设计研究了nepoxy/namino(环氧基和胺氢的摩尔比)、nPEGGE/nCYD-128(PEGGE和CYD-128的摩尔比)、乳化剂用量和相反转温度对平均粒径的影响。利用傅里叶红外光谱(FTIR)对乳化剂的结构进行了表征,利用马尔文激光粒度分析仪对环氧乳液进行了表征。结果表明,当nepoxy/namino=1.10,nPEGGE/nCYD-128=8,乳化剂用量为9%,相反转温度为60℃时,制备的乳液产物粒径最小、分布均匀、稳定性好,具有应用价值。     

水性环氧树脂乳液的制备及表征

研究了水性环氧树脂乳液的制备工艺,采用相反转法,将在过硫酸钾催化条件下由环氧树脂E-51和聚乙二醇-4000反应制得乳化剂与环氧树脂E-51、去离子水按一定比例机械混合,制备出水性环氧树脂乳液。采用红外光谱、激光粒度分析仪、扫描电镜等对该水性环氧树脂乳液的水溶性、稳定性、结构及粒径分布进行表征。结果表明:乳化剂的合成最佳条件为n(E-51)∶n(PEG-4000)∶n(K_2S_2O_8)=2.5∶2.5∶1,反应温度为180℃,反应时间为2 h;当乳化剂质量分数为20%,固质量分数为60%时,所制备的乳液的水溶性和稳定性最好,乳液的粒径分布在0.21~0.37μm区间内。     

水性环氧乳液的制备与性能

采用丁二酸酐对聚乙二醇单甲醚(mPEG)进行改性,得到羧酸型mPEG⁃COOH,将mPEG⁃COOH与环氧树脂反应,得到水性环氧树脂乳化剂。环氧树脂乳化剂与环氧树脂混合,通过相反转技术,得到稳定的水性环氧树脂乳液。采用红外光谱、高效液相色谱、粒度分析仪等对该乳化剂的结构及环氧树脂乳液的稳定性、粒径分布等进行表征。研究了乳化剂合成时甲氧基聚乙二醇相对分子质量、环氧树脂相对分子质量、乳化剂浓度等对乳液稳定性的影响。结果表明,成功制备出了水性环氧乳化剂及水性环氧乳液。水性环氧乳液的粒径分布在0.8~1.5 μm,且乳液稳定性良好。该水性环氧树脂乳液与胺类固化剂室温固化后,所得涂膜具有较好的耐水、耐污性能,其吸水率和耐水失重率分别为0.35%和0.25%。     

交联改性提高水性含氟丙烯酸树脂力学性能

丙烯酸树脂成本低、耐候性好、成膜性优异,被广泛应用于建筑、皮革化工等领域。但其表面能高,力学性能较差,使应用受到限制。为改善这一不足,以丙烯酸酯为主要单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯为功能单体,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为交联剂,采用核壳乳液聚合法合成了水性含氟丙烯酸酯树脂。对反应条件进行了考察,并对乳液的稳定性、粒径以及乳液膜的拉伸强度、硬度、疏水角、化学结构、热稳定性能进行了表征。结果表明,TMPTA的加入可以有效提高乳液膜的拉伸强度、硬度和热稳定性。TMPTA质量分数为2%时,乳液的平均粒径为157.2 nm,转化率为97.7%,乳液膜的综合性能最好。此时吸水率为12.3%,失重率50%时的分解温度为394 ℃,疏水角为98.9°,拉伸强度为3.5 MPa,硬度为71.2 HA,与含氟丙烯酸树脂相比拉伸强度提高了159.2%,热稳定性能提高了34.6 ℃。     

丙烯酸改性水性环氧乳液的合成和固化

利用丙烯酸类单体改性环氧树脂,丙烯酸类单体与环氧树脂进行接枝共聚反应,在环氧树脂中加入强亲水性基团—COOH,使树脂水性化.研究在不加乳化剂的条件下,利用溶液聚合方法将丙烯酸单体接枝到环氧树脂上,在120℃下反应6 h得到的环氧-丙烯酸树脂复合溶液,再用胺中和后,加水稀释即得水乳液.乳液性能测试：固含量：39%,离心稳定：大于60 min.漆膜最佳固化条件：150℃固化60 min.漆膜性能测试：附着力：0级,耐冲击：50 cm,耐水性：7 d,柔韧性：15mm.     

短氟碳侧链丙烯酸酯共聚物的 制备与表面性能

合成出了可赋予织物表面良好拒水拒油性能的环保型含氟丙烯酸酯共聚物乳液.以自制的丙烯酸（N-甲基全氟丁烷磺酰胺基）乙酯（C4SA）和丙烯酸十八酯（SA）为主要原料,采用乳液聚合法合成了环境友好型的含氟丙烯酸酯均聚物和共聚物乳液.分别采用红外光谱（FT IR）和差式扫描量热仪（DSC）表征了均聚物和共聚物的结构和热性能;测定了均聚物和共聚物膜的静态、动态接触角,以及表面自由能;并根据AATCC的标准测试了共聚物乳液所能赋予织物表面的拒水拒油等级.结果表明：均聚物和共聚物膜表面均具有稳定的低表面张力,可赋予织物表面良好的拒水拒油性能,同时不会给环境带来负面效应.     

含氟碳聚丙烯酸酯乳液疏水涂层的研究

以丙烯酸六氟丁酯为疏水功能单体,与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体共聚,合成了系列粒径不等、玻璃化转变温度(Tg)不同、核壳结构不同的含氟碳聚丙烯酸酯乳液,并测定了各自成膜后的接触角。将粒径不等、Tg不同的乳液复配、核壳结构不同的乳液复配,并测定了复配物成膜后的接触角,讨论了它们可能产生的二元协同作用。结果表明,含氟碳聚丙烯酸酯乳液疏水涂层可产生符合Wenzel方程的微纳米级别的粗糙面。通过SEM表征,观测到了这些微纳米粗糙面结构,其接触角超出了单组分含氟碳聚丙烯酸酯乳液涂层的接触角,最大水动态水接触角达到125.05°,静态水接触角达到130°;还观测到以大量保护胶为壳的核壳结构乳液在成膜时产生了核壳剥离自组装行为,同样产生了二元协同的粗糙面。     

新型改性水性聚苯胺-环氧树脂涂料的制备

通过化学结构改性法分别在环氧树脂E-44的一端引入双键,另一端引入羟基,用不饱和有机酸中和,得到水性环氧树脂.研究了单体配比、反应温度对反应转化率的影响,确定了水性环氧树脂制备的最佳条件为：n（N-甲基烯丙基胺）∶n（二乙醇胺）∶n（E-44）=1.00∶1.05∶1.00;反应温度60℃;反应时间4 h.同时研究了水性环氧树脂及固化剂不同配比对涂层性能的影响,确定了水性环氧树脂乳液和固化剂的最佳质量比为2∶1.     

环氧树脂涂料的水溶性改性

利用丙烯酸环氧树脂的接枝共聚反应制备了环氧-丙烯酸自乳化自交联水性防腐乳液。研究了反应温度、反应时间、环氧树脂相对分子质量、合成树脂的酸值、引发剂浓度、溶剂、中和剂等对合成树脂水乳液稳定性及单体转化率的影响。实验结果表明,合成环氧-丙烯酸树脂选用的共溶剂是质量比为2∶3的乙二醇单丁醚与正丁醇,用相对分子质量大于2 900的环氧树脂,合成树脂的酸值80 mg(KOH)/g(固体)以上,过氧化苯甲酰用量为接枝单体量的6%,在120℃反应5 h。用N,N-二甲氨基乙醇和水混合液中和,中和度为70%~80%,pH值为7.5~8.5,制得水分散乳液。在该条件下所制得的乳液的固含量为20%~40%,并且乳液的储存、稀释、机械和冻融等稳定性好。