反应型非离子水性环氧乳液的制备及性能

选用环氧树脂E-51、邻苯二甲酸酐(PA)和聚乙二醇单甲醚(MPEG)为原料,合成了反应型非离子水性环氧树脂乳化剂,然后通过相反转法制备了水性环氧树脂乳液,研究了MPEG相对分子质量乳化剂用量对乳液稳定性和涂膜固化性能的影响。采用红外光谱(FT-IR)对乳化剂进行结构表征,通过透射电镜(TEM)观察了乳液中乳胶粒的形貌及其分布状态。结果表明:当MPEG相对分子质量为2 000,乳化剂用量为10%时,乳液稳定性良好,且制得的水性环氧树脂乳液的涂膜固化物具有优良的涂膜性能,铅笔硬度达2H,柔韧性为2 mm,耐冲击性达50 cm;耐水性优良。     

水性聚氨酯的改性研究

分别采用丙烯酸酯、环氧树脂合成2种不同的改性水性聚氨酯,比较了改性前后及2种不同的改性水性聚氨酯在乳液、涂膜性能及粘接性能方面的差异。结果表明,改性后的水性聚氨酯综合性能明显提高,其中环氧树脂改性水性聚氨酯(EPU)在固化交联后涂膜的耐水、耐溶剂及力学性能又明显好于丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA),其粘接强度与溶剂型聚氨酯相当;而采用丙烯酸酯改性的水性聚氨酯PUA乳液稳定性好于EPU乳液。     

二乙醇胺改性水性环氧树脂乳液的制备及其性能研究

以二乙醇胺(DEOA)、环氧树脂E-51为主要原料,合成了DEOA化学改性的自乳化水性环氧树脂乳液,并与水性环氧树脂固化剂按一定比例配制成涂膜。采用红外光谱对改性环氧树脂结构进行表征,通过纳米粒度分析仪和透射电镜(TEM)研究了环氧树脂乳液的粒径和形貌,同时研究了反应温度对环氧基转化率的影响,DEOA加入量对乳液稳定性、粒径的影响。结果表明,随着DEOA用量的增加,环氧树脂乳液的稳定性提高,粒径减小且分布变窄。当n(DEOA):n(环氧基)=0.35:1时,乳液粒径约30~60 nm,制备的涂膜铅笔硬度为3H,柔韧性为1 mm,附着力为1级,耐冲击性为50 kg/cm。     

A-95制备水性环氧树脂及其性能研究

以乙二胺基乙磺酸钠(A-95)为亲水扩链剂,与环氧树脂(E-44)反应制备了水性环氧树脂。研究A-95与E-44的反应温度、亲水扩链剂含量、扩链时间及R值等对乳液粒径及稳定性的影响。并探讨合成水性环氧树脂与固化剂的配比对涂膜性能的影响。通过红外光谱(FTIR)表征水性环氧树脂的结构,激光粒度仪测定了乳液的粒径及ζ电位。结果表明,乳液的平均粒径随着亲水扩链含量的增加而减小,ζ电位的绝对值增大,乳液稳定性增加。R值增大,乳液的平均粒径增大。当A-95与E-44的物质的量比为8时,制备的环氧树脂乳液平均粒径为54.42 nm,稳定性较好。当树脂与固化剂质量比为4/1时,得到的涂膜耐水性较好、力学性能较优异。     

甲醛改性双氰胺水性环氧树脂潜伏性固化剂的研制

合成了一种新型的甲醛改性双氰胺水性环氧树脂潜伏性固化剂,对反应条件进行了优化,采用差热分析(DTA)研究了其固化E-51环氧树脂的固化性能,并对其配制的水性环氧涂料的漆膜性能进行了研究。研究结果表明:改性双氰胺固化环氧树脂的固化温度为138℃;其配制的单组分水性环氧涂料乳液稳定性好,以3 000 r/min离心30 min不分层,乳液粒径为0.36μm,室温有4个月的贮存期,该水性涂料漆膜性能优良。     

丙烯酸酯接枝改性环氧树脂乳液的合成与性能研究

以BA(丙烯酸丁酯)为软单体、St(苯乙烯)为硬单体、EP(环氧树脂)为基体、APS(过硫酸铵)为引发剂和三乙烯四胺为固化剂,采用乳液聚合法合成了丙烯酸酯接枝改性EP乳液。研究结果表明:当反应温度为80℃、m(BA)∶m(St)=1∶1、n(环氧基)∶n(氨基)=1∶1、w(引发剂)=0.8%、w(乳化剂)=4%和w(EP)=25%(均相对于单体总质量而言)时,合成的丙烯酸酯改性EP乳液具有良好的综合性能,其稳定性及涂膜强度均满足应用要求。     

水性环氧固化剂的制备及其涂膜性能研究

采用丙烯酸丁酯改性三乙烯四胺(TETA),以环氧树脂E-51为封端剂,制备水性环氧固化剂。研究表明:在反应温度为70℃、反应时间为3 h、n(三乙烯四胺加成物)∶n(环氧树脂)为2∶1时,制备的水性环氧固化剂性能优良,与环氧乳液配制的涂料的涂膜具有硬度高,附着力好、流平性好、光泽高等优点。     

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。     

非离子型自乳化环氧树脂乳液的合成与性能

以聚乙二醇单甲醚(MPEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和环氧树脂(EP)为原料,采用化学改性法合成了纳米级非离子型EP乳液,并着重探讨了MPEG的Mr(相对分子质量)对EP乳液、聚醚胺(D230)固化EP涂膜性能的影响。研究结果表明:引入的非离子亲水链段能制得稳定的EP乳液;随着Mr的不断增加,EP乳液粒径变小、粒径分布变窄,相应涂膜的硬度、拉伸强度和热稳定性降低,但断裂伸长率和吸水率增大;当Mr为500时,固化后的非离子型EP涂膜具有良好的力学性能和较低的吸水率。     

以N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠为亲水基的磺酸型水性聚氨酯的制备与性能研究

以聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠(AAS)等为主要原料,制备了磺酸型水性聚氨酯。研究了AAS含量对磺酸型WPU的影响,并通过红外、TEM、TGA、DSC对乳液及其涂膜进行表征,结果表明:磺酸型WPU乳液的粒子规整性、分散性好;当AAS含量在2%左右时,乳液固含量为55%,涂膜综合性能优异;相对于羧酸型WPU,磺酸型WPU涂膜具有更好的热稳定性。     

非离子型自乳化水性环氧树脂的制备与性能表征

以甲苯二异氰酸酯(TDI)为桥梁,将聚乙二醇-1000(PEG-1000)接枝到环氧树脂(EP)链段中,并在EP分子链上引入了亲水性聚氧乙烯链段,经去离子水乳化后,制得非离子型自乳化水性EP乳液;以水溶性三乙烯四胺为固化剂,将其加入到上述乳液中,制得水性EP涂膜。研究结果表明:该乳液的离心稳定性良好,其平均粒径为30 nm左右,并且粒径呈单峰分布;水性EP涂膜的铅笔硬度达到3H,并且其附着力、耐酸碱性和耐水性等俱佳。     

有机硅改性水性硝化纤维乳液的研究

以甲基硅油对水性硝化纤维(WNC)进行改性,制备了改性水性硝化纤维乳液。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、粒径分析和热重分析(TGA)等测试手段,研究了IPDI三聚体(TriIPDI)、甲基硅油的含量对WNC乳液及其涂膜性能的影响。结果表明:当n(Tri-IPDI)∶n(NC)为0.50左右,w(甲基硅油)=7%时,乳液贮存稳定性良好,涂膜的耐水性、表面疏水性和热稳定性较未改性乳液涂膜都得到提高。     

水性环氧树脂涂料及其固化机理的研究

通过对环氧树脂室温固化剂三乙烯四胺进行封端、加成、成盐等一系列改性,制得自乳化水性环氧树脂固化剂;与低相对分子质量的液体环氧树脂混合后,获得了水性环氧树脂涂料。研究了不同封端剂对固化剂乳化性能的影响以及与环氧树脂配成涂料后对涂膜性能的影响,并通过对固化成膜过程的观察,阐述了水性环氧体系固化机理。获得的涂料乳液粒径小于2μm;涂膜硬度>0.7;附着力1级;涂膜具有良好的透明性、耐水性及耐化学药品性。     

涂料用环氧改性聚酯型水性聚氨酯的合成

选用内聚能大的聚酯多元醇做软段,双酚A型环氧树脂为改性剂制备聚酯型水性聚氨酯。通过红外光谱跟踪(FT-IR)证明了环氧基的开环,探讨了环氧改性的机理;并通过粒径分析仪、接触角仪和热重分析仪(TGA)对乳液及涂膜进行了表征。结果表明:DMPA用量为6%,n(-NCO):n(-OH)为1.5:1,环氧树脂的环氧值为0.2或0.43,用量为6%~8%时,乳液外观及稳定性好,平均粒径为26.47 nm;涂膜硬度达2 H,拉伸强度可达46.23 MPa,吸水率仅为2.4%,初始分解温度提高54℃;综合性能优异,可作为高档涂料用树脂,应用于多领域。     

塑料涂料用脲基单体改性羟基苯丙乳液的合成

采用种子乳液半连续工艺法合成了脲基单体改性羟基苯丙乳液,与水性异氰酸酯固化剂配制得双组分水性塑料涂料,用于极性塑料基材的表面涂装。研究了乳化体系、羟基含量、交联单体乙烯基三乙氧基硅烷(AC-75)和脲基单体用量以及n(—NCO)∶n(—OH)比对乳液性能的影响。采用FT-IR、TEM和激光粒度仪等分析手段对苯丙乳液的形貌、粒径、表面官能团及涂膜固化过程进行了表征。结果表明:所制乳液呈现核壳结构、粒子的粒径分布较窄、固化反应完全,且脲基单体用量为2%,AC-75用量为3%,羟基单体用量为10%,n(—NCO)∶n(—OH)为1.3～1.5,可得到附着力、耐醇性、耐水性优异的涂膜,其性能优于市售溶剂型涂料。     

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.     

非离子型自乳化水性环氧树脂乳液的研制

采用化学改性法研制了一种性能优异的非离子型水分散性环氧树脂乳液。讨论了合成乳化剂时不同相对分子质量的聚乙二醇、环氧树脂E-51与聚乙二醇的物质的量的比、乳化剂添加量、催化剂添加量、反应温度、反应时间对反应过程和乳液性能影响,同时比较了用相反转法制备水性环氧乳液与本研究所采用的高温自乳化法制备的水性环氧树脂乳液优劣,结果表明:自乳化法制备的环氧乳液的稳定性较相反转法优,当选用n(聚乙二醇4000)∶n(环氧树脂E-51)=1∶1时,所制得水性环氧乳液粒径小于0.5μm,稳定性高,室温下6个月不分层;漆膜的硬度可达2H、附着为0级,并有良好的耐水性。     

甲基丙烯酸接枝环氧树脂的制备与性能测试

通过丙烯酸类单体与环氧树脂接枝共聚反应,在环氧树脂中引入强亲水性基团-COOH,制备水性环氧乳液。探索了不同单体用量和加水温度对所得水性乳液的pH值、黏度、粒径、水分散性和储存稳定性的影响;考察了涂膜固化条件对涂膜的附着力、耐冲击性、耐水性的影响。试验结果表明,随着甲基丙烯酸用量增加,所制备的水性环氧乳液水分散稳定性增强,pH值降低,粒径变小;随着加水温度的增加,储存稳定性变差;固化剂含量占环氧树脂含量的15%和固化温度为120℃时,涂膜的外观、附着力、耐冲击性、耐水性等综合性能最好。     

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。     

水性环氧乳液的研制及性能研究

采用环氧树脂E-44与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应合成了高分子非离子型水性环氧树脂乳化剂,并使用相反转法制备了水性环氧树脂乳液,考查了PEG相对分子质量、乳化剂结构及其用量对环氧树脂乳液的离心、冻融、稀释稳定性及涂膜性能的影响。结果表明:采用聚乙二醇相对分子质量为6 000,n(羟基)∶n(环氧基)=1∶1.25,以叔胺为催化剂,于130～134℃反应合成的乳化剂具有较好的乳化效果;乳化剂用量在12%时,制得的涂膜综合性能最佳。