不饱和聚酯改性丙烯酸树脂及其涂料的研制

合成了低相对分子质量不饱和聚酯树脂,再与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体进行自由基聚合,制得含羟基的不饱和聚酯改性丙烯酸树脂。由该改性树脂与异氰酸酯制得的涂层,其干性、丰满度、光泽、硬度等综合性能优于一般羟基丙烯酸树脂制得的涂层。讨论了各种合成因素对树脂及涂膜性能的影响。     

不饱和聚酯改性丙烯酸树脂及其涂料

合成了低相对分子质量不饱和聚酯树脂,再与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体进行游离基聚合,制得含羟基的不饱和聚酯改性丙烯酸树脂。由该改性树脂与异氰酸酯制得的涂层,其干性、丰满度、光泽、硬度等综合性能优于一般羟基丙烯酸树脂。讨论了各种合成因素对树脂及涂膜性能的影响。     

水分散型半封端TDI接枝丙烯酸树脂的制备及性能

以自由基聚合方法制备出阳离子型羟基丙烯酸树脂,以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和丁酮肟(MEKO)合成出半封端型TDI,然后将这两种产物混合反应,制备出一系列水分散型半封端TDI接枝丙烯酸树脂乳液。乳液成膜后,在高温下解封的NCO官能团,与丙烯酸树脂上的羟基反应得到异氰酸酯交联丙烯酸树脂膜。结果表明,随着交联度的提高,交联丙烯酸树脂的玻璃化温度Tg和材料的凝胶含量增加,材料的拉伸强度、硬度、耐腐蚀性也均增加。     

可聚合含氟聚氨酯低聚物的合成及其UV固化性能

由丙烯酸十二氟庚酯和二乙醇胺的Michael加成反应合成了十二氟二元醇,其与异佛尔酮二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯反应得到一种可聚合含氟聚氨酯低聚物,并将该低聚物应用于紫外光固化涂料中。采用红外光谱和核磁共振氢谱表征了十二氟二元醇和含氟聚氨酯低聚物的结构,通过涂层接触角、硬度、耐磨性、吸水率和耐化学品性测定研究了其含氟低聚物用量对光固化涂层性能的影响。结果表明,当含氟低聚物添加质量分数从0增加到20%时,涂层的水接触角从53.5°增加到98.8°,邵氏硬度由43.3提高到90.3,耐磨性由45 r增加至145 r,吸水率由1.32%下降到0.55%,同时涂层耐化学品性明显改善。     

聚氨酯/硅改性丙烯酸树脂自清洁粉末涂层的制备与性能研究

采用硅改性羟基丙烯酸树脂为功能助剂,与羟基聚酯树脂熔融挤出共混,经静电涂装的方式制备聚氨酯自清洁粉末涂层,研究不同硅改性羟基丙烯酸树脂用量对涂层表面硅元素含量、光泽度、冲击性能及紫外光老化性能的影响。结果表明,硅改性聚氨酯涂层具有防涂鸦自清洁功能,在硅改性丙烯酸树脂含量为质量分数3%时性能最优,表面接触角由74°提高到105°。随着硅改性丙烯酸树脂的增加,涂层表面硅元素含量逐渐增加,对表面光泽度影响不大,冲击性能逐渐下降。随着紫外老化时间的延长,硅改性丙烯酸树脂含量越高,涂层光泽度变化越大。     

基于羟基含氟丙烯酸树脂的防腐抗菌涂层的制备与性能研究

以丙烯酸羟丙酯(HPAA)、丙烯酸(AA)及甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)为原料,制备了一种溶液共聚型全氟羟基丙烯酸树脂(PFHA),用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)对PFHA进行了结构表征。以PFHA、油水两用型钛白粉和季铵基硅溶胶包覆纳米银(QAg-SiO₂)等为主要成分配制了溶剂型含氟丙烯酸涂料,分别考察了树脂羟基含量、纳米二氧化钛和QAg-SiO₂含量对涂层性能的影响。结果表明：当树脂羟基含量为3.3%、涂料中TiO₂和QAg-SiO₂的含量分别为25%和10%时(均为质量分数),涂层的水接触角为114°,硬度为3H,附着力为1级,且经硫酸盐还原菌浸泡168 h后无腐蚀,具有优良的物理性能与防腐抗菌性能。     

羟基丙烯酸树脂的合成与改性研究

以过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)和过氧化二苯甲酰(BPO)作为引发剂,巯基乙醇(AMSD)作为相对分子质量调节剂合成了一种涂料用高固体分羟基丙烯酸树脂。研究了不同温度、不同引发剂体系对树脂黏度以及机械性能的影响。试验结果表明:TBPB用量为50份,AMSD用量为10份时,合成的羟基丙烯酸树脂黏度最低,机械性能最好;用合成的羟基丙烯酸树脂配漆,其铅笔硬度为3H、划格法附着力≤2级,耐MEK(甲乙酮)擦拭性100次,漆膜外观平整光滑、无流痕。     

双固化低VOC高固体分丙烯酸改性醇酸树脂的制备

讨论了脂肪酸、一元酸、醇酸树脂油度、催化剂、兑稀溶剂的选择及羟基丙烯酸树脂用量、羟基值、平均相对分子质量对改性树脂性能的影响。结果表明:选用豆油酸、苯甲酸、油度为62%的醇酸树脂、用量为0.1%的钛酸丁酯和混合兑稀溶剂,羟基丙烯酸树脂的用量为14%、羟基值为80~100 mg KOH/g、平均相对分子质量为4 000~5 500时,能得到各项性能良好的羟基丙烯酸改性醇酸树脂。     

羟基丙烯酸树脂和固化剂最佳配比(上)——相同固体含量、不同羟基含量树脂固化成膜与漆膜性能的影响因素分析

涂料工业中,固化剂是使树脂高分子间产生化学交联反应,能让涂层由液相转变成固相的物质。对于含羟基(-OH)的丙烯酸树脂,其固化过程主要是起交联作用的-OH基团与固化剂中的-NCO基团发生反应。本文通过计算相同固体含量、不同羟基含量的羟基丙烯酸树脂与固化剂的最佳配比,结合漆膜性能测试,分析相同固体含量、不同羟基含量的羟基丙烯酸树脂在固化成膜时的主要影响因素。     

IPDI与HTPB反应动力学傅里叶红外研究

采用傅里叶红外(FT-IR)对端羟基聚丁二烯(HTPB)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)本体反应动力学进行了研究,测定了其本体反应级数及动力学常数;考察了有机酸、防老剂及挥发性组分对HTPB与IPDI反应活性的影响,并考察了HTPB不同数均相对分子质量、不同后处理方法对其与IPDI反应活性的影响.对化学滴定法与FT-I...     

工程级反光膜表面涂层配方设计及性能评价

按照工程级反光膜的性能要求选定了羟基丙烯酸树脂作为母体树脂,用氨基树脂作为固化剂,磷酸作为催化剂,对反光膜涂层的性能进行了研究,着重考察了母体树脂/固化剂/催化剂配比和烘烤条件对交联固化后的树脂表面涂层性能的影响。结果表明:当m(羟基丙烯酸树脂)∶m(氨基树脂)∶m(磷酸催化剂)=100∶13∶0.4时,在适当烘烤条件下(90℃×2 min+130℃×8 min)可使羟基丙烯酸树脂和氨基树脂的交联固化基本完成,涂层的耐溶剂擦拭性、耐盐雾性、耐老化性表现优异。当烘烤条件为90℃×2 min+140℃×8 min时,丙烯酸树脂固化涂层的拉伸强度和断裂伸长率能达到作为工程级反光膜表面涂层的要求。     

丙烯酸树脂/TiO2有机-无机杂化材料的表面性质研究

采用预水解的二氧化钛（TiO2)溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法成功地制备了均匀透明的丙烯酸树脂／TiO2有机—无机杂化材料。通过原子力显徽镜(AFM)、X-射线光电子能谱(XPS)和表面接触角研究了杂化材料涂层的表面性质。结果发现在杂化材料中添加TiO2后，涂层的表面粗糙度、表面Ti元素含量和表面自由能增加，接触角下降。     

溶剂对水性羟基丙烯酸分散体性能的影响

实验以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)作为单体,采用丙二醇甲醚(PM)、乙二醇丁醚(BCS)、丙二醇丁醚(PB)、溶剂汽油S-100#这4种溶剂以及它们之间复配的混合溶剂作为合成溶剂,分别制备了羟基丙烯酸水分散体。讨论了溶剂对水分散体外观、贮存稳定性、粒径、相对分子质量、涂层性能等的影响。研究结果表明:采用亲水性和亲油性溶剂复配来制备羟基丙烯酸水分散体,所得树脂的综合性能最优。     

高性能水性丙烯酸氨基烤漆的研制

以羟基丙烯酸树脂、氨基树脂为成膜物质,复配功能助剂及防锈颜料,开发高性能水性丙烯酸氨基烤漆,考察附着力促进剂、酸催化剂、氨基树脂与丙烯酸树脂质量比及防锈颜料等配方比例对烤漆性能影响。结果表明:(1)附着力促进剂最佳用量为3%(质量分数,后同),能显著增强烤漆附着力,提高涂层铅笔硬度、耐冲击及耐水、耐盐雾等性能;(2)酸催化剂最佳用量为1%,能促进丙烯酸树脂与氨基树脂反应,将烤漆固化温度从150℃降低到135℃;(3)氨基树脂与羟基丙烯酸树脂最佳质量比为1∶5;(4)纳米粒径三聚磷酸铝防锈颜料对烤漆耐盐雾性能影响明显,当其质量分数为5.0%时,烤漆耐盐雾时间最长,达500 h。     

高固体分丙烯酸树脂的合成

研究了高固体分丙烯酸树脂合成过程中，引发剂、相对分子质量调节剂、反应温度，溶剂量等工艺条件对树脂相对分子质量及其分布的影响，合成了相对分子质量分布窄，粘度适中的高固体分、高羟基丙烯酸树脂，用异氰酸酯固化剂固化后，其性能与国外同类产品相仿。     

含氟羟基丙烯酸水分散体的制备研究

以含氟丙烯酸单体、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、丙烯酸丁酯(BA)甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸(AA)等单体先制备了高固体份溶剂型含氟丙烯酸树脂,再经过胺中和,最后加水进行分散,制备了含氟羟基丙烯酸水分散体。讨论了相对分子质量、反应温度、中和度、溶剂量、酸价、含氟单体用量(氟含量)对树脂制备的影响。     

高固含量羟基丙烯酸涂料树脂的制备及性能研究

以溶液聚合法合成了2种不同组成的羟基丙烯酸树脂,研究了引发剂、反应温度与共聚物组成对共聚物相对分子质量、羟值和聚合体系黏度的影响.采用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体分别与2种羟基丙烯酸树脂进行交联固化,并表征了树脂及其交联固化涂膜的机械性能、耐化学试剂性能和热稳定性.结果表明:共聚物组成中苯乙烯的加入明显降低了聚合体系的黏度,提高了树脂固含量,改善了涂膜物理性能.通过对引发剂用量、聚合反应温度、反应单体配比的控制,成功地制备出固含量为70％,综合性能优良的羟基丙烯酸树脂.     

低氟含量水性自清洁氟碳涂料的研究

通过分子结构设计,合成了一类基料中氟含量6%的水性含氟丙烯酸树脂涂料,测定了纯水在涂膜上的接触角,探讨低氟含量的含氟丙烯酸树脂的自清洁机理,研究了低氟含量时其涂层的纯水接触角、常规物理性能、耐人工老化性,以及分析了老化时间与接触角的关系,通过红外光谱对老化前后聚合物的结构进行表征。结果表明,低氟含量下水性含氟丙烯酸树脂涂料仍具有优异的物理性能,但是老化后接触角出现明显下降,疏水性被破坏,涂层的耐久性能需要进一步提高。     

羟基丙烯酸树脂改性水溶性醇酸树脂研究

将豆油和三羟甲基丙烷醇解得到甘油酸酯,再加入高固含量羟基丙烯酸树脂,与苯酐、偏苯三酸酐酯化反应制备得到改性水溶性醇酸树脂。采用红外光谱和凝胶色谱对产物结构进行了表征,通过涂料的干燥时间、硬度、耐水性及耐老化性等测试研究了羟基丙烯酸树脂的用量对涂料性能的影响。结果表明:羟基丙烯酸树脂的用量为醇酸树脂质量的50%～60%时涂层性能最佳。与未改性的醇酸涂料相比,改性后的醇酸树脂涂料20 min即可实现表干,涂料的耐水性和耐盐水老化性均得到明显改善。     

含氟硅酯交联丙烯酸树脂的合成及性能表征

通过三氟丙基甲基二氯硅烷与甲基丙烯酸钾反应,合成了氟硅烷基丙烯酸酯(FSMA),并通过自由基聚合法,将其与甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)合成了含氟硅酯交联丙烯酸树脂(FSAR)。利用傅里叶变换红外光谱、热重分析、凝胶渗透色谱分析等对树脂进行了表征;并通过水接触角测试仪测试了树脂的水接触角,利用旋转圆筒冲刷装置测试了自抛光性能。结果显示:当FSMA单体占总单体质量10%时,FSAR的数均相对分子质量约为4 800,水接触角为92.3°。其在28℃天然海水中3 m/s速度下的自抛光速率为0.2μm/d,对比丙烯酸树脂发现,FSMA单体有助于降低树脂的自抛光速率。