水性环氧涂料研究初探

综述了环氧涂料的发展和分类，侧重对水性环氧涂料的基料乳化、配方设计、固化剂改型、涂层固化机理及其应用进行了简单分析，并展望了水性环氧涂料的未来发展。     

水性环氧涂料的制备及性能研究

通过自制乳化剂利用相反转技术制备出了水性环氧树脂乳液,在水性环氧固化剂中添加TiO2、滑石粉及助剂,然后与环氧树脂乳液混合形成水性环氧涂料。运用激光粒径分布仪、IR光谱仪、DSC和TG热分析法及SEM扫谱仪考察了环氧树脂乳液的粒径、水性环氧涂料固化过程中的结构变化特征、涂层的耐温特性和填料对环氧涂层微观结构及性能的影响。结果表明:自制环氧乳液粒径较小,分布较窄;红外光谱显示乳液中的环氧基和固化剂中的活泼氢发生了完全反应;所得水性环氧涂层耐热性能较好,填料粒子的加入能增韧环氧涂层,使涂层有良好的硬度、附着力、耐冲击力特性。     

SPA新型环氧类涂料复合固化剂的研制与应用

根据十多年的室内和现场试验研制了ＳＰＡ复合固化剂，经现场应用证明，该环氧在涂料固化性能好，用量少，并提高了涂料的刷涂性能。     

紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料的制备研究

为解决环氧丙烯酸酯黏度较大这一问题,以低黏度的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(A187)代替环氧树脂,讨论了环氧丙烯酸酯合成中A187与丙烯酸的配比、催化剂、反应温度和阻聚剂对反应的影响,研究了光引发剂含量对UV涂膜性能的影响。确定了该紫外光固化涂料的工艺。     

室温固化柔韧性水性环氧固化剂的合成与性能

拟合成一种室温固化柔韧性水性环氧固化剂。首先在工艺条件(TETA/EPON 828摩尔比为2.2/1,反应温度65℃,反应时间4.0 h)下,滴加液体环氧树脂EPON 828到三乙烯四胺(TETA)的丙二醇甲醚(PM)溶液中,对TETA扩链反应,合成出TETA-EPON 828加成物;然后在反应温度70℃,反应时间3h的条件下,滴加聚醚多元醇二缩水甘油醚(DGEPG)到TETA-EPON 828加成物的PM溶液中再进行扩链反应,合成出TETA-EPON 828-DGEPG加成物,最后除去大部分PM溶剂后,在55℃左右,滴加蒸馏水到TETA-EPON 828-DGEPG加成物中,将其稀释到固含量为52%左右。所合成出的水性环氧固化剂与液体环氧树脂所形成的双组分室温固化涂膜,具有良好的柔韧性和耐冲击性。并用水溶解性实验及红外光谱等对TETA-EPON 828-DGEPG进行了表征。     

新型水性环氧富锌涂料的制备及性能研究

为了满足重防腐蚀领域对涂料耐久性的需要,通过调节环氧富锌涂料中锌粉的比例、添加硅烷偶联剂、优化涂料防沉体系,制备了耐腐蚀性能强、储存稳定性高的水性环氧富锌底漆.研究了该涂料中锌粉、偶联剂、防沉剂3种组分对涂层耐腐蚀性能、附着力及储存稳定性的影响,并将该涂层与环氧中间漆、水性聚氨酯防腐蚀面漆组成了复合涂层体系,分析测试了...     

水性环氧耐核辐射涂料的制备

以环氧改性胺乳液为A组分,环氧树脂为B组分,制备了性能优异且环保的水性环氧耐核辐射涂料。研究了环氧改性胺乳液、耐核辐射颜填料及颜料体积浓度(PVC)等因素对涂料性能的影响。结果表明,采用环氧改性芳香胺为固化剂,配合功能性填料钛酸钾晶须制备的水性环氧耐核辐射涂料具有优良耐辐照性能及去污性能,经过8.5×105GY(累积剂量)辐照后漆膜完好,附着力良好。     

非离子型水性环氧固化剂的制备与性能

利用分子结构设计合成了α,ω-对苯甲胺基聚乙二醇化合物(p-PMAPEG),通过p-PMAPEG与环氧树脂(EP)扩链反应在分子结构中引入了环氧树脂链段制备了非离子型水性环氧固化剂(p-PMAPEG-EP)。用红外光谱和扫描电镜等分析了合成产物的结构、性能和乳液粒子形貌。结果表明,聚乙二醇(PEG)链段中的醚键氧原子与H2O氢原子形成的强氢键作用使p-PMAPEG具有与水部分互溶的特性。合成的p-PMAPEG-EP对环氧树脂具有良好的乳化能力,制备的非离子型环氧树脂水乳液分散相粒径平均约为50 nm。在环氧树脂交联体系中引入化学连接的低相对分子质量PEG链段有利于提高交联聚合物的应变松弛速率,得到了同时具有优异耐冲击性能和低吸水率的p-PMAPEG-EP/E51交联聚合物。     

水性环氧防腐涂料的研究及展望

分别介绍了基料和颜料在水性环氧防腐涂料中的防腐机理及其研究现状,且就其对涂料防腐性能的影响进一步介绍了纳米材料在涂料中的应用,最后对水性环氧防腐涂料的发展趋势进行了展望。     

聚吡咯/有机蒙脱土纳米复合材料制备水性环氧抗静电涂料研究

采用聚吡咯/有机蒙脱土(PPy/OMMT)纳米复合材料作为导电添加剂,聚酰胺作固化剂,制备了水性环氧抗静电涂料。在导电添加剂用量仅为4%时,涂层电导率即达到3.2×10-8S/cm,而且在用量小于12%时,涂层的附着力、耐水性、冲击强度等物理力学性能均得到较好的保持。     

新型水性环氧树脂固化剂合成及性能的研究

采用新的合成方法合成了水性环氧树脂固化剂,初步探讨了该水性固化剂的性质。先将双酚A与环氧氯丙烷按质量比1∶2反应生成氯醚醇,再与二乙烯三胺发生胺解反应,形成类似于盐酸化的环氧胺加成物,又以单氯醚醇封闭活性高的伯胺氢,然后用NaOH脱除所有的HCl,再加入有机酸成盐,即形成水性环氧树脂固化剂。同样,将聚乙二醇与环氧氯丙烷反应,再与多胺反应,可将水溶性的链段引入固化剂中,不仅提高了固化剂的水溶性,而且改善环氧树脂的韧性。     

相反转法制备水性环氧树脂及其固化动力学

以琥珀酸酐、聚乙二醇、E-51为原料合成了非离子型乳化剂,利用相反转法制备了水性环氧树脂乳液和水性环氧固化剂。用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)研究了水性环氧树脂与甲基四氢苯酐(MeTHPA)的热稳定性和固化机理。结果表明,水性环氧树脂与MeTHPA已固化完全;固化反应符合两个参数的自催化esták-Berggre(S-B)模型,固化反应的平均表观活化能为73.95 kJ/mol。MeTHPA与环氧树脂物质的量比为0.6的热稳定性最好。     

固化剂对环氧树脂砂浆修补材料性能的影响

主要探讨了固化剂的掺量、存贮时间及环境因素对环氧树脂砂浆性能的影响.研究结果表明,固化剂掺量为30份/100份环氧树脂时,环氧树脂砂浆早期强度发展很快,3d抗折强度为7.2MPa,抗压强度为24.4MPa;后期强度发展稍慢,90d抗压强度为53.1MPa.固化剂掺量为10份/100份环氧树脂时,后期强度很大,90d抗压强度为96.9MPa,但早期强度发展较慢,固化时间长.40℃环氧树脂砂浆固化迅速,3d抗折强度即高于12.5MPa,抗压强度可达48.1MPa.     

呋喃树脂固化体系及其固化机理研究进展

呋喃树脂是重要的粘合剂之一,呋喃树脂的使用性能除了和呋喃树脂本身的性能有关外,还与呋喃树脂固化剂体系有很大的关系。主要介绍了国内外呋喃树脂固化剂体系的研究进展,总结归纳了各种固化剂的优缺点,并对它们的固化性能作了对比。从这些对比中可以得出结论,在生产实践中,固化剂的使用必须根据生产条件和要求进行合理选择,以期发挥出各固化剂自身的优点,降低生产和使用成本。同时,还介绍了酸催化下呋喃树脂的固化机理的研究进展,并展望了呋喃树脂固化剂的发展方向。     

甲丁醚化氨基树脂固化剂对丙烯酸酯型阴极电泳涂料漆膜性能的影响

氨基树脂固化剂在阴极电泳涂料中存在槽液稳定性较差等问题,限制了其在电泳涂料中的应用.通过对氨基树脂固化剂适当改性,用甲醇和正丁醇混合醚化六羟甲基三聚氰胺制备了甲丁醚化度不同的新型氨基树脂固化剂,研究了其在丙烯酸酯型阴极电泳涂料中的应用.结果显示甲丁醚化度适宜的氨基树脂固化剂可得到各项性能优良的固化漆膜,且可保证电泳槽液的稳定性.     

新型含萘环结构固化剂的合成及其对联苯型环氧树脂的阻燃性能研究

以1,5-萘二胺和对羟基苯甲酸为原料合成了一种新型含萘环结构的固化剂(GNA),并且用核磁共振氢谱(1 H NMR)确定了物质的结构。通过垂直燃烧法(UL 94V)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、吸水性测试和力学性能测试对不同质量分数添加量的GNA改性联苯型环氧树脂(YX-4000)的阻燃性能、热性能、吸水性和力学性能进行了研究。实验结果表明,随着固化剂GNA含量的增加,固化物的阻燃性能得到了提升,在GNA含量达到15%(质量分数)时,阻燃级别可以达到UL-94V-0级。为了深入研究其阻燃机理,通过TGA和SEM对其燃烧残渣分析发现,固化物的表面有致密的炭层起到隔绝空气的作用,阻止燃烧进一步发生,在20%(质量分数)含量时,800℃的残炭率高达50%。另外通过吸水性和力学性能测试研究发现,与传统阻燃剂相比,固化物阻燃性提高,力学性能和吸水性能下降较小。在15%(质量分数)添加量时拉伸强度和拉伸模量为101 MPa和76GPa,弯曲强度和弯曲模量为29 MPa和26GPa,吸水率为1.626。     

用于CIRTM工艺的环氧树脂酚醛树脂的固化工艺研究

采用动态差示扫描量热(DSC)法,研究了用于CIRTM工艺的E-44/GA327(DDM改性芳胺)环氧体系和苯并噁嗪酚醛树脂的固化过程,以及升温速率对固化体系DSC曲线的影响,并采用最佳固化温度外推法确定了两种树脂的最佳共固化制度。结果表明,苯并噁嗪固化反应表观活化能Ea为70.35kJ/mol,表观指前因子A为1.27×107s-1,反应级数n为0.897;E-44/GA327体系固化反应表观活化能Ea为44.04kJ/mol,表观指前因子A为1.78×104s-1,反应级数n为0.884。两种树脂的最佳共固化制度为140℃/240min+180℃/240min,按所确定的共注射树脂的固化工艺制备了浇铸体,苯并噁嗪和E-44/GA327的固化度分别达到了96.7%和98.3%,固化物力学性能良好,验证了固化工艺的合理性。     

胺类固化剂-插层剂体系对粘土在环氧树脂中剥离的影响

在对胺类固化剂-插层剂体系分析的基础上,选定叔胺类固化剂(BDMA)-Bronsted酸类插层剂(CH3(CH2)11NH3Cl)体系,制得了环氧树脂/粘土纳米复合材料,复合材料的XRD分析表明粘土在环氧树脂中已经剥离.结合有关研究成果,得出以下结论:在其他条件合适的情况下,只要插层剂为Bronsted酸类或者固化剂为叔胺类,就能得到剥离型的环氧树脂/粘土纳米复合材料.     

自乳化水性环氧树脂的合成

用2,2-二羟甲基丙酸和甲苯二异氰酸酯与双酚A型环氧树脂主链上的仲羟基反应,在环氧树脂主链上引入-COOH基团,制得水性环氧树脂。通过红外光谱分析了产物的结构;讨论了反应溶剂、温度、时间、反应物配比等因素对反应结果的影响。并通过正交试验确定了合成自乳化水性环氧树脂的最优条件。试验结果表明,以丙酮为溶剂,反应温度50℃左右,反应时间4.5h,m(2,2-二羟甲基丙酸)∶m(甲苯二异氰酸酯)∶m(E-44)∶m(二月桂酸二丁基锡)=12∶17∶100∶0.2,制得的水性环氧树脂具有良好的水分散性和优异的固化性能。