非离子型自乳化水性环氧固化剂的制备、性能及固化机理研究

从分子设计出发,采用聚乙二醇二缩水甘油醚(DGEPG)、三乙烯四胺(TETA)和环氧树脂EPON 828为原料,合成了不需成盐的一系列非离子型自乳化的水性环氧树脂固化剂。采用红外手段表征了其结构,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了该水性环氧体系的固化行为。结果表明:该产品含有聚醚链段,在水中具有良好的分散性能,得到的漆膜具有优异的物理机械性能、耐水性和耐盐水腐蚀性;G-D-4系列固化剂与环氧树脂水分散体系的Kissinger法表观活化能最低为46.63 kJ/mol。     

自乳化水性环氧固化剂的合成与性能

在三乙烯四胺(TETA)的分子链段上通过加成、扩链,将亲水性多乙烯多胺改性成为既亲水又亲油的两亲性化合物,再经封端工艺合成了自乳化水性环氧树脂固化剂,该固化剂兼具乳化和固化功能。实验研究了固化剂的合成工艺及漆膜各项性能,结果表明,所合成的自乳化水性环氧固化剂具有良好的乳化环氧树脂的功能,所制备的水性环氧树脂涂膜具有良好的铅笔硬度、耐冲击性、附着力、耐水和耐化学品性,且适用期较长。     

新型非离子型水性环氧固化剂的合成及性能研究

为提高水性环氧涂料的固化性能和适用期,以自制聚酰胺和生物基戊二胺为起始原料,聚乙二醇二缩水甘油醚（ PEGGE）为亲水链段,双酚 A型环氧树脂（ E-51）为疏水链段,邻甲苯缩水甘油醚（ CGE）为封端剂制备了非离子型低温水性环氧固化剂,并与自制水性环氧乳液复配制得双组分水性环氧涂料。考察了环氧固化剂合成工艺参数及涂膜各项性能。结果表明：该固化剂含有较长的柔性脂肪烃碳链和聚醚链段能够提高涂膜的柔韧性;双酚 A型环氧树脂参与扩链反应能够解决与乳液不兼容等问题;苯环结构增加了涂膜的硬度;涂膜室温固化后性能优异,具有良好的物理机械性能、耐水性、耐酸碱性和耐盐雾性。     

非离子型水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

采用低相对分子质量的环氧树脂E-51与聚醚-4000反应制备环氧改性聚醚加成物,再与多乙烯多胺进行反应制备胺封端的聚醚-环氧-胺加成物,最后采用单环氧化合物进行封端,合成非离子型水性环氧固化剂,实验表明工艺可行。对环氧E-51改性聚醚-4000合成过程中的各影响因素进行了研究,并对非离子型水性环氧固化剂的固化性能进行了评价。最佳配方与工艺为:n(环氧树脂E-51)∶n(聚醚-4000)2∶1,催化剂选用含三氟化硼(BF3)质量分数2%的乙醚溶液(60℃时加入,加入量为2%)。与现有的市售水性环氧固化剂固化性能相比,非离子型水性环氧固化剂固化的环氧体系的柔韧性和耐冲击性有大幅提高。     

CARDURAE-10改性水性环氧固化剂及其室温固化机理

用具有多支链柔韧性链段的C12～14叔碳酸缩水甘油酯(CARDURAE-10)对环氧-胺加成物EPON828-TETA进行封端改性。CARDURAE-10改性后的水性环氧固化剂与液体环氧树脂在室温下固化所形成的涂膜性能良好。采用傅立叶转换红外光谱法(FT-IR)对其室温固化过程和机理进行了研究。     

水性环氧固化剂分散体的制备及改性

采用不同分子量的聚乙二醇与液体环氧树脂EPON828合成反应型乳化剂,然后将反应型乳化剂链段引入到以液体环氧树脂EPON828与间苯二甲胺为原料合成的端胺基中间体的分子结构中,再用活性稀释剂进行封端,最后加水分散,制得水性环氧固化剂分散体。采用了γ-氨丙基三乙氧基硅烷(即硅烷偶联剂KH-550)对其进行改性。确定了间苯二甲胺与环氧树脂EPON828的摩尔比为2.2∶1,聚乙二醇6000与环氧树脂EPON828(摩尔比为1∶1)制备的反应型乳化剂用量为9%,硅烷偶联剂KH-550的用量为固化剂分散体的质量的2%时,所制备的水性环氧固化剂分散体稳定性最佳,其粒径为750.8nm,固含量约60%,胺值为118mgKOH/g,黏度为4500mPa·s。室温固化后,涂膜硬度为3H,光泽度(60°)为108%,冲击强度50kg·cm,柔韧性1mm,附着力1级,耐酸碱腐蚀性能好。通过傅立叶变换红外光谱表征了反应产物。     

两步扩链法制备自乳化水性环氧树脂固化剂及其在水性涂料中的应用

通过在己二胺的分子链上加成、扩链,分别将低相对分子质量亲水性的聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚引入到分子链中,再通过长链的十二烷基缩水甘油醚进行二次扩链封端,两步扩链法合成了自乳化水性环氧固化剂。通过对环氧固化剂合成工艺参数及漆膜各项性能的考察,发现该环氧固化剂兼具乳化作用,该固化剂与液体环氧树脂所制备的双组分漆膜室温固化后性能优良,具有优异的铅笔硬度、耐冲击性和耐化学品性。同时该固化剂含有较长的柔性烷基链,使得固化后的环氧树脂兼具较好的柔韧性。与国外同类产品制得的漆膜性能相当,可应用于汽车配件、机械零部件等工业防腐装饰领域。     

新型非离子型自乳化水性环氧树脂固化剂的合成与表征

采用十八胺与乙二醇二缩水甘油醚反应,制得一种两端为环氧基,中间氮原子上接有长疏水烷基链的功能性双环氧基化合物,再用脂三乙烯四胺对该化合物进行封端,制得一种非离子型水性环氧固化剂.研究表明:由于该固化剂具有疏水效果的长烷基链和亲水效果的羟基、胺基、醚键,从而使得该固化剂具有表面活性剂的结构.因此相对其他水性固化剂来讲,该固化剂不仅仅不需要采用中和剂就具有亲水性,且其对环氧树脂有良好的乳化效果.该固化剂与液体环氧树脂所制备的双组分室温固化涂膜性能优良,具有优异的铅笔硬度、耐冲击性和耐化学性.同时该固化剂含有较长的柔性烷基链,所以固化后的环氧树脂将有较好的柔韧性.     

侧链非离子改性水性环氧固化剂的制备及性能研究

非离子型固化剂是在固化剂中通过嵌段方式引入非离子的聚醚类链段,容易造成固化剂黏度增大,需要较多溶剂稀释以降低黏度。为了解决这一问题,本研究通过含有非离子链段的异氰酸酯半加成物,将亲水型聚乙二醇非离子链段接入到水性环氧固化剂中,得到侧链非离子改性的水性环氧固化剂。本研究分别对侧链非离子改性水性环氧固化剂制备过程中异氰酸酯半加成物的制备工艺、功能单体聚乙二醇单甲醚的用量、水性环氧固化剂的封闭剂进行了讨论。使用所制备的新型水性环氧固化剂研磨颜填料浆,将其与环氧乳液固化,得到了双组份水性环氧涂料,并对其性能进行了表征。     

一种水性环氧树脂固化剂的合成及应用性能

本文采用十六胺、乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺(DETA)等为原料合成一种具有表面活性剂结构的非离子型自乳化水性环氧固化剂,同时具有固化和乳化环氧树脂的功能,它制备成本低、工艺简单而且自乳化效果好。根据涂料的配制方法,用自制水性环氧固化剂和市售的固化剂进行对比,该固化剂与环氧树脂所制备的双组分室温固化涂膜性能优良,具有更好的柔韧性、亲水性等特点。     

Synthesis of acid anhydride-modified flexible epoxy resins and enhancement of impact resistance in the epoxy composites

Epoxy resins are key materials used in various applications, including coatings, adhesives, and composites. Tougheners, such as nanoparticles, soft polymers, elastomeric polyurethanes, and core/shell particles, have been widely applied to compensate for the brittleness of the epoxy matrix and to enhance the impact resistance. Modifying epoxy resin by reacting it with a flexible component is one of the representative methods to overcome the weakness of cured epoxy polymers upon impact. For introducing flexible parts, we synthesized three types of epoxy-modified resins by reacting acid anhydride with glycidol, followed by reaction with bisphenol [F, S, or J] glycidyl ether to produce flexible modified epoxy resins. Mechanical tests, such as flexural strength and impact resistance tests, were performed by adding various amounts of the synthesized resin to the epoxy composites. The results of these tests suggest that the modified resins were effective in improving the toughness of the epoxy matrix.     

国内外环氧树脂涂料的发展

介绍国内外环氧树脂涂料的发展和应用情况及近年开发的涂料新品种。     

环氧磷酸酯防腐涂料乳液的合成研究

通过相反转法,用磷酸和丙烯酸及其酯类单体对环氧树脂进行改性,得到了一种性能优良的水性环氧防腐涂料乳液,主要用于金属表面的防护。     

水性环氧涂料的研究

制备了相容性优良、反应活性适当的水性环氧固化剂,合成了具有优异性能的复合型乳化剂和乳液粒径较小的水性环氧乳液,得到了耐水、耐碱性能优异的涂膜,并讨论了影响水性环氧涂料性能的因素。     

环氧树脂水性化的研究进展

环氧树脂拥有诸多优异的性能,被广泛应用于各领域,然而溶剂型环氧树脂越来越难以满足市场对于绿色环保的要求,故寻求将环氧树脂水性化显得颇为关键。详细介绍了机械法、相反转法、化学改性法和固化剂乳化法等水性环氧树脂乳液的制备方法,系统阐述了各种方法的原理和流程,分析总结了影响水性环氧树脂乳液性能的重要因素,详尽地叙述了不同制备方法的优点和缺点,并对其优化和改进方向进行了展望。综述了国内外环氧树脂水性化的最新研究进展,指出了筛选生产配方、优化工艺流程以及有计划地功能性改性等是水性环氧树脂今后的发展趋势。     

水性双组分环氧/胺体系技术研究

为了全面、深入介绍水性双组分环氧/胺体系的技术方向和路线,论述了双组分水性环氧/胺体系(Ⅰ型和Ⅱ型)技术的发展历程;概述了Ⅰ型和Ⅱ型体系的固化成膜原理和机理;研究了Ⅰ型和Ⅱ型体系水性环氧树脂与固化剂技术提升思路,如,Ⅰ型环氧树脂的物理改进和化学改进的思路,3类Ⅰ型固化剂的技术发展,Ⅱ型环氧树脂及固化剂的技术发展;介绍了环氧丙烯酸杂化新技术的原理和应用。指出,具有相容性好、涂膜初期耐水性好、与锌粉配伍性好且适用期长、高性价比等性能的环氧树脂/固化剂体系将成为未来的发展方向。     

测定环氧值方法的改进

研究了环氧值的表征，优化了时间、温度和盐酸-丙酮溶液的过量百分数等因素，并确定了乙醇-水-氢氧化钠溶液的配制比例，将环氧值的滴定步骤具体化，从而更加精确地测定环氧值。     

Toughening of epoxy resins with aromatic polyesters

Polyesters, prepared by direct polycondensation from bisphenol A and aliphatic dicarboxylic acids [adipic acid (AD), suberic acid, sebacic acid (SE), and dodecanedioic acid], were used to improve the toughness of the diglycidyl ether of the bisphenol A/diaminodiphenyl methane epoxy system. Polyesters had the number average molecular weight (M_n) ranging from 4300 to 19,200 g/mole. The epoxy systems modified with the AD system (M_n = 6400 g/mole) and the SE system (M_n = 10,200 g/mole) showed phase separated structures with discrete domains of 0.2 μm, but other systems showed smooth fracture surfaces when observed by scanning electron microscopy. The modified epoxy systems except for the AD system and SE system showed two tan δ peaks corresponding to the α and β transitions of the epoxy resin. The modified epoxy systems showed maximum values of K_1c at around 10 wt % of polyester and maximum flexural properties at 5 wt % of polyester. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 78: 2464–2473, 2000     

环氧基纤维增强复合材料应用面面观

进行了环氧基玻璃纤维覆铜箔板(电子玻璃纤维基板)、环氧基纤维增强复合材料用于航天航空结构材料、环氧基纤维复合材料在运动器材方面应用、环氧基纤维增强复合材料高压管道和压力容器、环氧乙烯基酯树脂在化工防腐中运用及环氧树脂运用于建筑结构工程补强等方面的调查。报告了环氧基纤维增强复合材料应用的情况。     

Investigation and Development of Epoxy Foams

The development of low toxicity rigid epoxy foams as an alternative to polyurethane foams for electronics encapsulation is described. The basic foam components - epoxy resin, hardener, accelerator, blowing agent and surfactant - are blended to form a two part system which is mixed and foamed when required. Each foam component is selected for its contribution to the foaming reaction and the final foam properties. The balance of component miscibility, viscosity, reaction rate and exotherm determine foam quality. Foam properties are affected by (1) density (2) cell structure and (3) the molecular structure of the reactants. Initial foam development utilised epoxy/amine chemistry and produced two foams, Feldex F3 and F4. Subsequently, use of a more reactive polymercaptan hardener improved foam strength and process times, resulting in Feldex F5 and F6 which have been used successfully to prepare quality mouldings and encapsulated electronics. Recently, development has been extended to new areas of application, e.g. high temperature foams. The mechanical, electrical, thermal and chemical properties of the best epoxy foams have been evaluated; selected results are reported. The epoxy foams developed offer low density, high strength, low dielectric constant and loss tangent, high volume resistivity, good thermal insulation, low corrosivity and low toxicity. In addition, epoxy foams soften in acetone, an advantage over their polyurethane counterparts since encapsulated electronics may be retrieved without employing corrosive solvents. (Feldex is a registered trade mark of THORN EMI Electronics.)