环氧改性水性聚氨酯合成及其性能研究

以异佛尔酮二异氰酸（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DMPA）、环氧树脂（EP）为主要原料合成了环氧改性水性聚氨酯,讨论了体系中-NCO/-OH比值、EP添加量、DMPA用量、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,并进行了涂膜的红外光谱分析。结果表明：环氧树脂（EP）改性使聚合物硬段区交联密度提高,涂膜的硬度和拉伸强度增强,吸水率降低。     

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液成功合成

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液虽然较单一乳液的性能有很大改善,但是其涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。最近,湖南大学化学化工学院在聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液中,以不同方式加入环氧树脂,分别制备了物理共混和化学共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂复合乳液（PUEA）,着重研究了环氧树脂加入方式、用量等对乳液及涂膜性能的影响。发现环氧树脂对于涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性等有明显改进．研究还表明,环氧树脂的质量分数在3％～4％为宜。近年许多研究者利用PU乳液和PA乳液性能上具有的良好互补作用,共聚制备聚氨酯-丙烯酸酯（PUA）复合乳液;在先前的PUA复合乳液研究基础上,加入环氧树脂,合成环氧树脂改性的聚氨酯-丙烯酸酯（PUEA）复合乳液,可使其涂膜的吸水率显著降低,硬度与其他有关性能也有一定提高。     

环氧改性水性聚氨酯涂料的合成与性能研究

采用环氧树脂与聚醚、二羟甲基丙酸（DMPA）和甲苯二异氰酸酯（TDI）反应制备水性聚氨酯涂料。研究发现随着所用的环氧树脂的环氧值的降低，改性水性聚氨酯涂膜的硬度和拉伸强度逐渐提高，断裂伸长率则随着降低。选用环氧值为0．44的环氧树脂所合成的改性水性聚氨酯的涂膜硬度达到玻璃硬度0．70；随着环氧树脂添加量增大，涂膜机械性能增加。采用后添加环氧树脂的合成工艺，可制备贮存稳定的水性聚氨酯乳液；凝胶渗透色谱（GPC）分析表明环氧树脂改性水性聚氨酯提高了聚氨酯的分子量。性能测试表明环氧改性水性聚氨酯涂料具有涂膜硬度高、耐水性好和耐溶剂性好等优点。     

水性聚氨酯的环氧共聚改性研究

采用环氧树脂(EP)对水性聚氨酯(WPU)进行改性,通过自乳化法合成了EP改性的WPU.探讨了EP的加入方式、用量以及亲水剂等因素对WPU乳液和涂膜性能的影响.结果表明交联反应显著提高了乳液膜的硬度及其耐水性、力学性能.用二羟甲基丁酸(DMBA)替代二羟甲基丙酸(DMPA)作亲水剂制备的改性WPU乳液,其乳液性能、涂膜的硬度及其耐水性能更佳.     

环氧树脂改性水性聚氨酯的研究

通过引入环氧树脂（EP）使水性聚氨酯中具有了交联结构，涂膜的耐水性，耐溶剂性以及机械性能都得到提高。研究了EP的引入方法及其用量对分散体和涂膜性能的影响。     

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。     

一种环氧树脂改性水性聚氨酯涂料的制备及其性能研究

本研究以六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、聚醚二元醇(N210)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)和双酚F型环氧树脂(EP)等为主要原料,制备环氧改性的聚氨酯水性(WPU)涂料。实验结果表明:环氧树脂中的环氧基发生了开环反应,同时苯环作用导致生成的环氧改性水性聚氨酯乳液的涂膜的耐冲击性、铅笔硬度等性能增强;随环氧树脂用量增加,水性聚氨酯涂料粘度增大,当环氧树脂添加量为6 Wt%-8Wt%时,所得水性聚氨酯乳液性能最佳。     

建筑涂料用水性聚氨酯乳液的改性研究北大核心

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚丙二醇、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、乙二胺和环氧树脂为原料,制备了涂料用环氧树脂改性水性聚氨酯乳液,并研究了环氧树脂的加料顺序和加入量对乳液外观以及涂膜耐水性、力学性能的影响。结果表明:选择先改性后中和的加料顺序制备了固含量较高且稳定性较好的改性水性聚氨酯乳液;环氧树脂质量分数为6%时,改性水性聚氨酯乳液的外观及稳定性最好,涂膜的耐水性、硬度、拉伸性能等较优异,可用作建筑涂料。     

环氧树脂对PUA复合乳液的改性研究

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚二元醇（N220）、二羟甲基丙酸（DMPA）、1,4-丁二醇（BDO）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料合成了脂肪族聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液,并用环氧树脂对其进行了改性。研究了nNCO／nOH比、DMPA添加量、环氧树脂添加方式及添加量对其性能的影响,结果表明,当nNCO／nOH为1．35-1．40、DMPA为6％-7％时,环氧树脂和BDO同时加入,环氧树脂添加量在2％～3％时能获得综合性能较好且贮存稳定的聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的研究

以环氧树脂E-44与丙烯酸反应得到的乙烯基环氧树脂（VER）为原料，制备出了一种新型的环氧树脂改性水性聚氨酯树脂PUER-2乳液，比较了双键封端聚氨酯（PUV）、环氧树脂改性聚氨酯（EPU）、乙烯基环氧树脂改性聚氨酯（PUER）乳液的贮存稳定性、胶束结构及涂膜的耐水、耐化学品、力学性能等方面的差异，结果表明：采用此方法制备的环氧树脂改性水性聚氨酯树脂PUER-2明显改善了乙烯基封端的水性聚氨酯的耐水性和耐溶剂性及其膜的拉伸强度，并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯树脂改性制备的EPU乳液贮存稳定性差的不足。     

环氧树脂水性化反应中新型溶剂的研究

从分子设计的角度出发,选用E-44型环氧树脂为母体,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为改性剂,通过自由基接枝聚合反应在环氧树脂分子中引入亲水性的分子链段,制得了具有自乳化功能的环氧树脂体系;研究了乙二醇丁醚、正丁醇、丙酮、乙醇、甲醇和蒸馏水,以及不同配比的正丁醇和丙酮的混和溶剂分别作溶剂对反应效果的影响;并用红外光谱和激光粒度分析仪对改性产物的结构和乳液粒径进行了表征。结果表明,以丙酮与正丁醇的混和溶剂溶解环氧树脂可以使环氧树脂得到良好水溶性的同时保留相当数量的环氧基,产物收率最高可达到98%,完全符合分子设计的预期结果。     

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。     

漆酚缩醛胺/环氧树脂水性涂料的涂膜性能研究

由漆酚缩甲醛二乙烯三胺树脂(UFDP)乳液与环氧树脂(EP)乳液制备了水性涂料,用TG-DTA、IR等手段进行结构表征和性能测试。结果表明,m(UFDP)/m(EP)为2:1时,涂膜具有优良的物理机械性能、热稳定性能和耐化学介质腐蚀性能。     

相反转法合成一种水性环氧树脂乳液的研究

用环氧树脂E-44和表面活性剂OP-10合成水性环氧树脂乳化剂,然后在表面活性剂的作用下,采用相反转法,将油包水状态环氧树脂转化成水包油状态的水性环氧树脂。探讨了乳化剂用量、反应温度等对水性环氧树脂粒径和结构的影响。结果表明,合成水性环氧树脂的最佳工艺条件是:以三乙醇胺为催化剂,乳化剂用量为20%时,反应温度为60℃,反应时间为6 h。     

水性环氧涂料制备及性能

采用环氧树脂乳液和固化剂作为水性环氧涂料的成膜物质,考察环氧值与胺氢值物质的量比、涂料固含、消泡剂用量、固化时间等对涂膜性能的影响。结果表明：当环氧值与胺氢值物质的量比为1.6：1.0,涂料固含为32.5%、消泡剂用量为0.1%、固化时间为7 d时涂膜的综合性能达到最佳。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)以及二羟基甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯(WPU)预聚体,在此基础上加入环氧树脂(EP,E-44)制备了环氧树脂改性水性聚氨酯(PUE)复合乳液。探讨了不同环氧树脂含量对复合乳液性能的影响,并对胶膜的力学性能、吸水率、接触角和热性能等进行了表征。结果表明,适量的环氧树脂改性过后的复合乳液比较稳定;随着环氧树脂含量的增加,乳液粒径和黏度增大,同时胶膜的拉伸强度增大,水的接触角增大,胶膜的热稳定性增加。E-44质量分数为7%~9%时,复合乳液及其胶膜的综合性能较好。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的合成研究

合成了环氧树脂E-44改性的水性聚氨酯（WPU）乳液。通过改变n（—NCO）/n（OH）的比值（R）和E-44的添加量,得到不同的乳液。对它们的各种性能加以对比得出最佳的R值为3,E-44的适宜添加量为7.5%（质量分数）,此时所合成的乳液的外观和稳定性较好,且耐水性和耐热性都得到较大改善。     

接枝改性法制备水性环氧阻燃涂料

用过氧化苯甲酰(BPO)作为引发剂,引发接枝单体甲基丙烯酸(MAA)与母体环氧树脂E-44在水溶液中共聚制备接枝共聚物,进而用氨水调节其pH值至7～8,制得环氧-丙烯酸接枝共聚乳液,再加入阻燃剂聚磷酸铵(APP)进一步制得水性环氧阻燃涂料。制备水性环氧阻燃涂料的最佳工艺条件为BPO2%(质量分数,下同),MAA6%,APP6%,接枝共聚温度110℃,制备的水性环氧阻燃涂料具有较好的冲击强度(50kg·cm),良好的附着力(1级)和优异的阻燃性能,达到了B1级阻燃热固性塑料标准。     

环氧改性聚氨酯光固化涂料研究

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)、二羟甲基丙酸(DMPA)和环氧树脂合成了环氧改性水性聚氨酯乳液。该乳液由于含有不饱和双键而具有感光性能,故可用作水性紫外光固化涂料或胶粘剂的预聚物。探讨了环氧丙烯酸酯(EB)和亲水扩链剂(DMPA)的添加量对涂料和涂膜性能的影响以及光引发剂用量、中和度对光固化涂料转化率的影响。结果表明,随着EB用量的增大,涂膜的硬度、耐水性、耐溶剂性及力学性能增强,但乳液外观和稳定性变差,故适宜的环氧树脂添加量为10%;随着DMPA用量的增加,涂膜硬度、强度提高,而断裂伸长率降低,耐水性变差,故DMPA用量在6%～8%范围为宜;光固化转化率随着中和度的提高而加快,适宜的引发剂用量为3%。本品的缺点是耐汽油性不够理想。     

甲基丙烯酸改性环氧树脂改进环氧胶膜性能研究

甲基丙烯酸(MAA)和环氧树脂(EP)进行反应后,添加偶氮二异丁腈(AIBN)和丙烯酸异辛酯,合成的含有丙烯酸树脂链段的环氧树脂作为增韧剂,制备成环氧胶膜。改性后的环氧树脂胶膜剪切强度及剥离强度明显提高,DSC测试显示体系的耐热性能损失不大,用红外光谱分析了固化过程及其改性过程中的反应情况。结果表明,改性后的EP制备出的树脂固化物具有良好的力学及耐热性能。