“涂料十年”之五:高校涂料研究助推涂料技术进步

<正>改革开放以来,随着国民经济的发展,涂料工业从一个极不引人注目的小行业逐步成长为众多领域必不可少的配套行业。如今,我国已发展成为了世界第一大涂料生产国和消费国,但是我国涂料行业却长期存在着中低端产品过剩、高端产品不足的局面,高附加值的涂料品种大多被国外大公司所垄     

蓖麻油改性巯基-烯UV固化水性聚氨酯分散体的制备

采用自乳化聚氨酯水分散体的制备方法,分别制备了含蓖麻油基和巯基的聚氨酯水分散体.将两者按一定比例复合,加入水性光引发剂,在紫外光照射下,通过水性光引发剂引发涂层中的双键及巯基进行巯基-烯点击反应,制得交联聚氨酯涂膜.采用核磁共振氢谱、红外光谱、差示扫描量热仪、热重分析等手段对水分散体及光固化涂膜的结构和性能进行了分析表征.结果表明:巯基和蓖麻油结构中的碳碳双键成功地引入到了水性聚氨酯链段中;在紫外光辐照下,巯基和不饱和双键间进行了加成反应;UV固化膜具有良好的机械性能和热稳定性:凝胶量为96.67％、胶膜吸水率为13.0％、耐冲击性大于50 cm、硬度为5H、耐溶剂(甲乙酮)拭擦次数为734次、失质量50％时的温度为375 ℃.     

松香改性水可稀释型醇酸树脂的合成与性能研究

以豆油脂肪酸(SFA)、松香、三羟甲基丙烷(TMP)、邻苯二甲酸酐(PA)、苯甲酸(BA)为原料,选用1,2,4-偏苯三酸酐(TMA)为单体合成水性醇酸树脂。通过改变水性醇酸树脂中松香占原材料的摩尔分数,考察松香作为醇酸树脂硬度改性剂在改善水可稀释型醇酸漆膜的干燥时间与硬度方面的可行性,探究松香的含量对树脂物理性能、黏度、粒径与漆膜初期干燥速率、物理性能、耐介质性的影响。结果表明:随着松香含量的增加,醇酸树脂的颜色从棕黄色过渡到黑褐色,树脂黏度、漆膜硬度、24 h后漆膜摆杆硬度持续时间及漆膜耐介质性也会随之增加。当松香含量为0时,醇酸树脂的黏度为2 540 mPa·s,漆膜铅笔硬度为2B,24 h后漆膜摆杆硬度持续时间为15 s,随着松香占原材料摩尔分数从1.6%增加至6.5%时,不仅树脂的黏度从2 622 mPa·s逐渐增大至2 726 mPa·s;而且漆膜铅笔硬度从B增加到H,24 h后漆膜摆杆硬度持续时间也由原来15 s增加至25 s。     

生物基巯基-烯UV固化涂膜的制备及性能研究

以没食子酸、环氧大豆油和蓖麻油为原料,通过简单绿色的工艺制备了一系列可UV固化活性单体(GAM、SOM、COT), 并将所制备的单体进行巯基-烯UV固化,制得一系列可再生碳含量较高的UV固化涂膜。通过核磁( ¹H NMR)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、动态机械分析仪(DMA)对单体结构和膜的性能进行了表征分析,并研究了不同单体含量对涂膜机械性能、玻璃化转变温度(T_g)以及热性能的影响。结果表明:随着没食子酸基单体含量增加,UV固化涂膜的铅笔硬度和T_g有所提升,涂膜整体具有较好的热稳定性。     

双组分环氧改性丙烯酸树脂复合乳胶的制备与性能研究

利用含磷功能单体PAM-100的亲水性和防腐性能及乳胶胶束的包裹机理,通过乳液聚合工艺制备了高环氧树脂含量的环氧改性丙烯酸树脂复合乳胶,并对其结构进行了表征。将复合乳胶用于制备双组分水性金属防腐底漆,研究了环氧树脂含量、丙烯酸磷酸酯用量、甲基丙烯酸用量、玻璃化转变温度(Tg)对涂膜性能的影响。结果表明:当环氧树脂NPEL-127用量为(占单体总量,下同)为25%、丙烯酸磷酸酯(PAM-100)为3%、甲基丙烯酸(MAA)为1.5%,树脂T_g设计为15.30℃时,合成的树脂制得的涂膜的铅笔硬度可达2H,附着力、柔韧性和耐冲击性优异,且具有良好的防腐性能。     

核/壳型微乳液皮革填充黏合剂的合成及性能研究

以丙烯酸酯类单体为主要原料、以阴离子型乳化剂(F-20)和反应型非离子型乳化剂(X-03)为阴/非离子型复合乳化剂,采用预乳化半连续种子乳液聚合法合成了核/壳型丙烯酸酯微乳液。研究结果表明:当m(F-20)∶m(X-03)=3∶1、m(釜底乳化剂)∶m(预乳化液中乳化剂)=3∶1、m(核层中乳化剂)∶m(壳层中乳化剂)=1∶1、w(复合乳化剂)=9.0%、w(引发剂)=0.20%、固含量为25%和w(AA)=6%～8%时,相应核/壳型微乳液的综合性能良好,其平均粒径为29.1 nm,PDI(粒径分布指数)为0.223;将该乳液作为皮革填充黏合剂时,其填充性能优于单层微乳液,并且接近于国外同类产品。     

冰盐预处理对南美白对虾剥壳的影响研究

采用不同质量分数的冰盐处理南美白对虾,以剥壳耗时、对虾的挥发性盐基氮含量、ATP酶活性、硬度、弹性、壳肉间拉力、温度变化趋势为测定指标,结合感官确定了南美白对虾冰盐预处理剥壳最佳处理条件为:盐质量分数为4%的冰盐处理0.5h,此时虾体温度为-0.05℃,剥壳时间为7.72min,虾肉弹性为3.71mm,硬度为10.43N,壳肉间拉力为1.7N,挥发性盐基氮含量为4.79mg/100g,ATP酶含量为0.063U/mg。剥壳后虾肉完整,肉质好,色泽、气味正常。本研究将为南美白对虾机械剥壳提供良好的理论依据,为虾类大规模深加工提供技术支撑。      

木器高光面漆用丙烯酸酯树脂的制备与性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,多种交联体系为功能单体,采用水性固体丙烯酸树脂(SR-675、QZ-7001、QZ-7002)和聚合型乳化剂NRS-10搭配作为体系的表面活性剂,通过预乳化半连续乳液聚合工艺合成了木器高光面漆用丙烯酸酯树脂。探究了水性固体丙烯酸树脂酸值、T_g、相对分子质量以及用量;NRS-10用量、引发剂(APS)用量和树脂T_g对树脂及涂膜性能的影响。结果表明:当采用水性固体丙烯酸树脂SR-675且用量占单体总量的20%(下同)、NRS-10占0.5%、APS占0.75%,树脂T_g设计为40 ℃时,合成的丙烯酸酯树脂制备成木器面漆,涂膜光泽高、附着力好、耐水性好,铅笔硬度可达2H。     

具表面活性原子转移自由基聚合引发剂的合成

以廉价的2-溴异丁酰溴、1,6-己二醇、三乙胺为主要原料,通过三步反应,以中等收率合成了具有阳离子表面活性的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂N,N,N-三乙基(2-(2-溴-2-甲基丙酰氧基)己基溴化铵(2)。对合成的产物及中间体用红外光谱、核磁共振进行了结构确认。