硅丙乳胶的制备及增韧水性硅树脂涂层的应用研究

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸（MAA）和改性单体 γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MPTS）为主要原料制备了硅丙乳胶，并采用自制乳胶对水性硅树脂进行增韧改性。通过 FT-IR和 TEM对乳胶进行表征分析，并考察乳胶用量对增韧涂层机械性能的影响。结果表明：单体均已成功参与聚合，生成了核壳分明且壳中富硅的乳胶粒子；与纯丙乳胶相比，改性后的乳胶 T_g提升了 6. 7 ℃，水接触角增加了 9. 4°，乳胶膜粗糙度明显增加。相较于纯丙乳胶，硅丙乳胶对水性硅树脂具有更好的增韧效果，当 Si-6乳胶用量为 30%时，复合树脂涂层的综合机械性能和耐候性最佳。     

水性环氧树脂/纳米SiO2复合疏水涂层的制备及性能研究

用氨基硅油（ APDMS）改性水性环氧树脂（ EP）得到疏水性的环氧树脂乳液（ APDMS-EP）;用 1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（ FAS）与纳米 SiO₂反应得到氟改性纳米 SiO₂（F-SiO₂）。采用不同比例的 F-SiO₂与 APDMS-EP进行复配,室温固化制备疏水涂层,并对 F-SiO₂的结构进行了表征,研究了 F-SiO₂用量对涂层的接触角、铅笔硬度、附着力、热稳定性及耐腐蚀性能的影响。结果表明： APDMS的引入使水性环氧树脂涂层的水接触角从 47.3°提高到 97.7°;加入 F-SiO₂后涂层疏水性进一步提高,当加入 15%的 F-SiO₂时,涂层对水和丙三醇的接触角分别为 120.3°和 104.5°,F-SiO₂的加入也增强了涂层的防腐性能。     

室内装饰用环保型水性硅丙材料的制备及性能研究

针对传统室内装饰涂料易挥发溶剂造成污染和耐污耐水性能差的问题,提出一种新型水性硅丙涂料的制备,并对涂料的性能及室内应用效果进行研究。实验结果表明,联合A174-TEOS作为硅烷偶联剂,纯硅乳胶和纯丙乳胶比例为2:8时,制备的共混硅丙乳胶实际固含量为47.3wt%,多分散性指数PDI低于0.1,粒径为147.6nm,热分解温度为360℃;共混硅丙乳胶膜接触角为102.9°,乳胶膜成膜性较好,并未出现缩孔现象,性能良好。以此硅丙乳胶为原料制备的水性硅丙涂料硬度等级为HB,附着力为0级,耐污等级为1级,耐水洗刷性超过10000次,耐醇洗刷性超过1000次,综合性能明显优于纯丙涂料,可以在室内装饰发挥重要作用。     

基于改性环氧树脂和二氧化硅纳米粒子的超疏水涂层的制备及其性能研究

通过接枝反应将十八烷胺接枝到环氧树脂分子链上,合成出侧链为长链烷烃的疏水环氧树脂。采用不同比例的疏水二氧化硅纳米粒子和疏水环氧树脂的甲苯溶液,通过简单的喷涂成膜法制备了具有不同疏水性的疏水涂层。结果表明,十八胺的引入可以有效地提高环氧树脂的疏水性,环氧树脂涂层与水的接触角从未改性的84.6°±3.1°提高到101.6°±2.8°,同时当疏水二氧化硅与疏水环氧树脂的质量比为7∶20,所制备的涂层与水的接触角可以达到153.6°。     

氟硅树脂共混复配对透明疏水涂层性能的影响

[目的]采用低表面能且耐候性较好的氟硅树脂(FSi)作为基底材料,与光泽度较好的双酚A型环氧丙烯酸树脂(EPA)或者环氧树脂(E51)共混,制备出适用于玻璃基底的透过率高、力学性能好的疏水涂层,探讨不同树脂配比对涂层性能的影响。[方法]通过扫描电镜、接触角测量仪、紫外可见分光光度计、附着力拉拔测试仪和铅笔硬度计,对涂层进行性能测试及微观形貌表征。[结果]随着FSi含量的增大,涂层性能会受到一定影响。FSi与E51复配的效果优于FSi与EPA复配。当FSi与E51的质量比为1∶1时,涂层的附着力可达6.16 MPa,铅笔硬度3H,水接触角124.98°,透过率在可见光波长范围内可达70%以上,吸水率则只有3%～6%,磨损后的质量损失最小且水接触角仍维持在105°左右。[结论]以氟硅树脂为基底复配环氧树脂作为成膜物,可以提高透明疏水涂层的性能,具有较好的应用前景。     

有机金属框架材料/水性环氧树脂复合涂层性能研究

为提高水性环氧树脂的机械及防腐性能,首先制备有机金属框架材料,得到三种不同的有机金属框架材料,然后按照不同比例与水性环氧树脂混合均匀得到复合乳液,将其固化为涂层和薄膜。通过扫描电子显微镜、热重分析仪、电化学工作站等对有机金属框架材料和复合薄膜、涂层进行表征。结果表明,加入有机金属框架材料后,水性环氧树脂薄膜性能有所增强。其中加入质量分数为0.3%的ZIF-8/EP复合材料时性能较好,薄膜的拉伸强度为14.68 MPa,与水的接触角为64.4°,阻抗为1.045×10⁹Ω/cm²,相比于纯环氧树脂,其阻抗提升了8.383×10⁸Ω/cm²,薄膜的拉伸强度提升了399.3%,水接触角增加了25.9°。     

环氧-硅溶胶复合金属防腐涂料的制备及表征

将水性硅溶胶引入水性环氧树脂获得一种防腐清漆,再与颜料、助剂等复配制备了环氧-硅溶胶复合水性金属防腐涂料。研究了水性环氧树脂与硅溶胶复合比例与涂层性能的关系,同时考察了8种典型颜料色浆对涂层力学、防腐、耐候等性能的影响。结果表明:当水性环氧和水性硅溶胶的固体分比值为8∶1时,防腐清漆具有较好的综合性能;磷酸盐防腐颜料和铝银浆颜料的加入使涂层的防腐及耐候性能有较大提升,涂层的耐盐雾时间大于3000 h,氙灯照射600 h后,涂层不粉化、不脱落,附着力0级,耐冲击性能优异。     

溴代环氧/环氧复合涂层防腐性能研究

针对金属腐蚀问题,制备了以环氧涂层为底漆,溴代环氧涂层为面漆的溴代环氧/环氧复合涂层.研究结果表明:环氧树脂的极性为涂层提供良好的附着力,溴代环氧树脂的疏水性有效提高涂层的抗渗透性能.复合涂层具有低润湿性(吸水率:0.217％,接触角:93.6° )、高附着力(干:5.28 MPa,湿:2.52 MPa)和优异的耐盐水...     

有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液的合成及表征

采用间歇和种子半连续乳液聚合方法合成有机硅改性丙烯酸酯(硅丙)共聚乳液,用激光粒度仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、表面张力仪等分析了硅丙共聚乳液和涂层的性能。采用种子半连续乳液聚合和间歇乳液聚合均可得到具有核-壳结构的硅丙共聚乳液。半连续乳液聚合得到的硅丙共聚乳液的粒径较小,粒径分布窄;采用半连续滴加纯丙烯酸酯单体和滴加单体预乳液对共聚乳胶粒子的平均粒径及粒径分布、形态影响不大。采用间歇乳液聚合可使有机硅单体的开环聚合和丙烯酸酯单体的自由基聚合同时进行,获得的硅丙乳液稳定性好,但聚合转化率偏低,乳胶粒子粒径较大,粒径分布较宽。硅丙共聚乳液胶膜的吸水率小于纯丙烯酸酯聚合物乳液胶膜,并随有机硅共聚率的增加而降低;硅丙乳液胶膜的接触角接近有机硅接触角。硅丙共聚乳液涂层整理的织物手感优异,但涂层牢度小于纯丙乳液整理剂。     

石墨烯掺杂水性环氧树脂的隔水和防护性能

通过物理混合将自制的石墨烯分散液与双组分水性环氧树脂制备成石墨烯环氧树脂。用扫描电镜(SEM)考察了石墨烯在水溶液中的分散情况。通过极化曲线、交流阻抗谱和中性盐雾试验探讨了含0.5%石墨烯的E44水性环氧涂层(0.5%G-E44)在模拟海水溶液中的隔水和耐腐蚀性能并与纯环氧涂层E44进行比较。结果表明:石墨烯在水溶液中分散良好,其在水性环氧树脂中层层叠加,形成了致密的物理隔绝层,减缓了水分子在涂层中的扩散速率,拥有较好的隔水性能。E44和0.5%G-E44涂层在浸泡初期的Fick扩散系数分别为5.56×10-9 cm2/s和1.61×10-11 cm2/s。添加石墨烯明显提高了水性环氧树脂涂层的防护效果,自腐蚀电流密度减小,涂层电阻和电荷转移电阻增大,200 h中性盐雾试验后涂膜平整,无明显腐蚀。     

氨基化GO/磺化聚苯胺改性水性环氧防腐涂料的制备与性能

以氯磺酸、苯胺和过硫酸铵为主要原料合成磺化聚苯胺（SPANI）,利用聚乙烯亚胺（PEI）还原GO,合成PG复合材料。利用GO上活性位点,将SPANI与PG结合,制备了SPG复合材料。利用SPG与水性环氧树脂共混制备水性环氧防腐涂料。通过FT-IR、XRD对SPG复合材料结构表征,结果表明,PEI上的氨基成功与GO结合,SPANI成功增加了PG的层间距;通过盐雾、电化学等实验对水性环氧涂层的防腐性能进行测定,并分析了涂层的物理性能。结果表明,当添加2wt%SPG时（添加量以环氧树脂和固化剂总质量为基准,下同）的水性环氧防腐涂层具有最优异的耐腐蚀性,腐蚀效率可达到99.19%,与纯EP相比,腐蚀电流密度从1080 nA?cm-2减小至307 nA?cm-2,腐蚀电压从-0.840mV升高至-0.347mV。     

二氧化硅/聚丙烯酸酯杂化乳胶在外墙涂料中的应用

以二氧化硅为无机组分，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯为主单体，选择合适的聚合工艺和配方，通过种子乳液半连续法合成二氧化硅/聚丙烯酸酯杂化乳胶，并应用于外墙涂料中，考察其基础性能。通过傅里叶红外光谱仪（FTIR）及透射电子显微镜（TEM）分析表明二氧化硅成功与聚丙烯酸酯复合，形成以二氧化硅为核，聚丙烯酸酯为壳的杂化乳胶。制备的杂化乳胶与纯聚丙烯酸酯乳胶同时应用于外墙涂料中，通过接触角测试（OCA）分析表明：杂化乳胶制备的涂层亲水性更强，水接触角为82°，纯丙配方水接触角为97°；参照外墙涂料标准GB/T 9755—2014，杂化乳胶制备的涂料耐沾污性为7%，相比纯丙乳胶的14%有极大的提升，同时涂料的其他性能，如耐水性、耐碱性、耐洗刷性等均未出现异常劣化。     

工程机械用水性环氧防腐底漆的制备

以水性环氧乳液/水性固化剂为成膜物质,制备了一款综合性能优异的工程机械用水性环氧防腐底漆,探讨了水性环氧乳液、防锈颜料、颜填料体积浓度(PVC)对水性环氧防腐底漆性能的影响,使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、电化学交流阻抗谱(EIS)等测试方法,对环氧树脂的基团结构、环氧涂层的表面形貌和涂层的腐蚀机理过程进行了表征与分析,结果表明：选用的Banco2092环氧乳液/Banco920固化剂成膜物质、防锈颜料为ZMP-1、PVC为30%时,环氧底漆的综合性能最佳,与自制水性聚氨酯面漆复配后,耐酸性达到168 h,耐碱性达到96 h,耐盐雾可达1000 h,该复合涂层的综合性能超过了行业标准HG/T 4339-2012性能要求。     

FeCl2–H2O2体系合成氟硅丙?苯胺共聚乳液的合成及性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)为功能单体,通过无皂乳液聚合法合成氟硅丙(FSi Ac)乳液,进而向乳液中加入苯胺(Ani)单体并引入FeCl_2和H_2O_2溶液,通过化学氧化法合成FSi Ac–Ani共聚乳液。讨论了FeCl_2与H_2O_2的物质的量比以及H_2O_2与Ani的物质的量比对乳液固含量、凝聚率、乳胶粒粒径及乳胶涂层接触角、吸水率、附着力和耐蚀性的影响。结果表明,FeCl_2–H_2O_2体系催化可以使Ani在FSiAc乳胶粒子表面聚合,当FeCl2与H_2O_2的物质的量比为1∶80,H_2O_2与Ani的物质的量比为2∶1时,共聚乳液固含量最高,凝聚率较小,乳胶粒子粒径约为120 nm,具有明显的核壳结构。电化学阻抗谱和极化曲线测量的结果表明此时乳胶涂层的耐蚀性最佳。该乳胶涂层的水接触角可达98.51°,吸水率为6.51%。     

双组分水性环氧涂料固化成膜机理探讨

比较了水性环氧树脂涂料与溶剂型环氧树脂涂料、单组分乳胶涂料的成膜过程,探讨了双组分水性环氧树脂涂料的成膜机理,分析了影响水性环氧树脂涂料成膜的因素.环氧树脂乳胶粒的尺寸是影响水性环氧涂料成膜的最重要因素,乳胶粒的界面黏度,环氧树脂的玻璃化温度,固化刺与环氧树脂的相容性以及涂装施工的环境温度,湿度等都会影响水性环氧树脂涂料的成膜过程,进而影响涂膜的物理化学性能.     

水性环氧防腐涂料的制备及应用性能研究

通过设计改性环氧树脂乳液配方,改善水性环氧树脂的性能,测试改性后的树脂在金属上的防腐性能,选择最佳改性乳液。通过使用磷酸酯改性环氧树脂,制备出水性环氧磷酸乳液,并研究了不同固化剂与水性环氧磷酸乳液的配比对涂层性能的影响,为了确定改性乳液对耐腐蚀性的影响,设计并制备了一系列含有改性乳液的水性环氧树脂涂料。通过对涂层的性能表征得到最佳的比例:当磷酸羟基与环氧基团的物质的量比为2∶3时,产品性能最佳。     

卡拉胶改性三聚磷酸铝对水性环氧涂层防腐性能的影响

采用卡拉胶(KC)对三聚磷酸铝(ATP)进行接枝改性获得了KC-ATP填料,再将其添加到水性环氧树脂(WEP)中制备了复合防腐涂层.通过FTIR、XPS、TG、SEM对ATP改性前后的形貌、结构进行了表征.采用电化学阻抗谱(EIS)和盐雾实验考察了复合涂层的防腐性能.结果表明,KC成功地接枝到ATP表面,改善了ATP的水溶性.复合涂层的防腐性能明显优于纯水性环氧涂层,且当KC-ATP填料含量为1.0％时(以水性环氧树脂的质量为基准,下同),涂层的耐腐蚀性能达到最佳,浸泡48 h后涂层的极化电阻Rp为8.183×107?·cm2,远高于ATP改性复合涂层和纯环氧涂层.     

建筑用改性水乳性环氧树脂涂层的耐腐蚀性研究

采用硅烷偶联剂 KH550对 E-35进行开环改性制得环氧树脂乳胶，测试了乳胶以及涂层的各项性能参数，对其耐腐蚀性进行了电化学分析。结果表明：当改性 E-35和环氧树脂 E-35的质量比为 1∶1时，可以形成粒径均匀的水乳性环氧乳液，乳液稳定性良好。以低相对分子质量聚酰胺固化剂（ 3051）、双氰胺（ DICY）进行固化得到的水乳性环氧树脂涂层具备较高附着力，并且硬度较高，此时固化剂和水乳性环氧树脂形成了紧密交联结构，涂层具备最优的防护性能，试样耐蚀性得到提升。     

快干型水性环氧富锌底漆的研制

以水性环氧树脂作为成膜物质,以锌粉为主要防锈颜料,制备出一种耐腐蚀性良好的快干型水性环氧富锌底漆.对影响环氧富锌底漆耐腐蚀性能和干燥性能的一些因素,如水性环氧树脂和填料的选择、锌粉用量以及助溶剂类型及其复配等进行了研究.结果表明,选用水性树脂C,滑石粉质量分数10%、锌粉质量分数50%,助溶剂b和c按2:1的质量比搭配时,所得水性环氧富锌底漆的性价比最佳,表干时间为5 min.     

环氧/聚二甲基硅氧烷/MCM-41超疏水涂层的制备与性能研究

针对常规超疏水涂层制备工艺繁琐等问题，以介孔SiO₂纳米颗粒(MCM-41)为填料和载体，聚二甲基硅氧烷(PDMS)为低表面能改性剂，环氧树脂及其固化剂为成膜物，采用喷涂法制备了超疏水涂层。通过场发射扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、接触角测量仪、拉伸试验机对其表面形貌、结构、疏水性及附着力进行表征。重点考察了PDMS改性的MCM-41(MCM-41/PDMS)和树脂基体质量比对涂层性能的影响。结果表明：当MCM-41/PDMS质量分数为55%，可以得到涂层疏水性(接触角150°，滚动角9°)和附着力(7.33 MPa)的最佳匹配，涂层经过胶带剥离300次和磨损150周期后，水接触角仍大于150°。