水性改性醇酸树脂合成及其性能研究

发布时间：2017-03-21 03:02

  本文关键词：水性改性醇酸树脂合成及其性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：醇酸树脂具有原料易得、价格便宜、涂膜性能优良等优点，在涂料工业中一直占有重要地位。随着工业的发展，环境问题越来越受到关注。生产出环保低毒而且性能良好的水性醇酸树脂以取代传统溶剂型醇酸显得十分必要。 本文分别采用了偏苯三酸酐制备水性醇酸树脂以及环氧树脂/苯乙烯/丙烯酸（酯）改性醇酸树脂两种不同的工艺方法，通过比较分析各项影响水性醇酸树脂性能的因素，从而对合成水性醇酸的配方与合成工艺进行优化和改进。 （1）偏酐水性醇酸树脂：通过实验证明了原料的种类和用量，生产工艺条件等对产品性能都有一定影响。研究结果表明，采用亚麻油、甘油、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐作为原料，油:甘油=1:2.07，油度为45~50%，醇超量为7%，最终酸值为50~55mgKOH/g；醇解催化剂选用LiOH，用量为油量的0.04%；苯酐的酯化温度从180℃开始以20℃/小时的速度升温至235℃，偏酐的酯化温度为170~180℃；助溶剂选用乙二醇丁醚/正丁醇混合溶剂，中和剂选用N, N-二甲基乙醇胺，中和度控制在100%，产物pH约在7.5~8左右；最终得到了棕色透明的水性醇酸树脂，，其干燥性能、光泽、硬度、柔韧性等性能较好，耐水性及热稳定性相对较差。 （2）环氧树脂/苯乙烯/丙烯酸（酯）改性醇酸树脂：采用在酯化反应中后期加入环氧树脂，合成环氧改性醇酸树脂后，再加入苯乙烯及丙烯酸（酯）单体进行共聚接枝改性的方法合成水性醇酸树脂，分析了改性剂种类及用量、引发剂用量、反应温度等因素产物性能的影响。结果表明，选用中等分子量的环氧树脂E-20，用量为19%，并在酯化反应混合物酸值约为35~40mg KOH/g时加入反应釜中；单体选用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸，单体总量为20%，其中苯乙烯:甲基丙烯酸甲酯（w%）=1:1，软单体:硬单体（w%）=1:3，产品最终酸值约为45mg KOH/g；引发剂选用过氧化苯甲酰（BPO），用量为单体量的6%；共聚反应温度控制在115℃；最终得到的水性醇酸树脂水分散性良好，干燥速度快，涂膜硬度、附着力、耐水性、耐盐水性以及稳定性等性能与含偏酐的水性醇酸树脂相比均有提高。
【关键词】：水性醇酸 环氧 苯乙烯 丙烯酸 改性
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ323.43
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-26
• 1.1 醇酸树脂10-15
• 1.1.1 概述10
• 1.1.2 醇酸树脂的原料10-15
• 1.2 水性醇酸树脂15-18
• 1.2.1 概述15-16
• 1.2.2 醇酸树脂水性化方法16-17
• 1.2.3 国内外水性醇酸树脂发展概况17-18
• 1.3 醇酸树脂的改性18-24
• 1.3.1 概述18-19
• 1.3.2 苯乙烯改性19-21
• 1.3.3 丙烯酸（酯）改性21-22
• 1.3.4 环氧树脂改性22-24
• 1.4 本文研究意义与研究内容24-26
• 1.4.1 研究意义24-25
• 1.4.2 研究内容25-26
• 第二章 水性醇酸树脂的合成与表征26-51
• 2.1 引言26
• 2.2 实验原料与实验设备26-27
• 2.2.1 实验原料26-27
• 2.2.2 实验仪器27
• 2.3 实验原理27-29
• 2.4 配方计算29-30
• 2.5 合成工艺30-31
• 2.6 性能测试31-35
• 2.6.1 乙醇容忍度的测试31
• 2.6.2 酸值的测试31
• 2.6.3 中和剂理论用量的计算31
• 2.6.4 固含量的测试31-32
• 2.6.5 红外光谱分析32
• 2.6.6 粒径分布分析32
• 2.6.7 产品外观32
• 2.6.8 产品粘度的测试32
• 2.6.9 产品漆膜的制备32-33
• 2.6.10 干燥时间的测定33
• 2.6.11 柔韧性测试33
• 2.6.12 耐冲击测试33
• 2.6.13 耐水性测试33
• 2.6.14 附着力测试33-34
• 2.6.15 漆膜硬度的测定34
• 2.6.16 产品稳定性测试34-35
• 2.7 实验结果与讨论35-49
• 2.7.1 原料的选择35-39
• 2.7.2 合成工艺的影响39-40
• 2.7.3 催化剂用量及原料配比对醇解反应的影响40-42
• 2.7.4 升温速度对的酯化反应的影响42-44
• 2.7.5 油度、醇超量以及酸值对产品性能的影响44-46
• 2.7.6 助溶剂的影响46-47
• 2.7.7 中和剂的影响47-48
• 2.7.8 红外光谱分析48-49
• 2.8 粒粒径分布情情况49
• 2.9 本章小结49-51
• 第三章 水性环氧/苯乙烯/丙烯酸改性醇酸树脂51-80
• 3.1 引言51-52
• 3.2 实验原料与实验设备52-53
• 3.2.1 实验原料52-53
• 3.2.2 实验仪器53
• 3.3 实验原理53-56
• 3.4 配方计算56
• 3.5 基本配方及合成工艺56-57
• 3.5.2 合成工艺56-57
• 3.6 性能测试57-58
• 3.6.1 环氧值的测定57
• 3.6.2 单体转化率的测定57
• 3.6.3 分子量分布的测定57
• 3.6.4 漆膜耐热性能分析57-58
• 3.7 实验结果与讨论58-78
• 3.7.1 环氧树脂改性醇酸树脂工艺的选择58-59
• 3.7.2 环氧树脂改性醇酸树脂理论计算59-62
• 3.7.3 环氧树脂对醇酸树脂漆膜性能的影响62-65
• 3.7.4 环氧树脂对体系酸值变化的影响65-66
• 3.7.5 环氧树脂对分子量分布的影响66-67
• 3.7.6 单体种类的影响67-69
• 3.7.7 单体用量的影响69-71
• 3.7.8 引发剂用量的影响71-72
• 3.7.9 共聚反应温度的影响72-73
• 3.7.10 红外光谱分析73-75
• 3.7.11 改性前后醇酸树脂性能比较75-78
• 3.8 本章小结78-80
• 结论80-82
• 参考文献82-85
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果85-86
• 致谢86-87
• 附件87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：258887