水性环氧树脂改性和防腐涂料的制备与性能研究
发布时间：2021-11-24 17:32
环氧树脂具有优良的粘结性能、附着力、耐化学品性、物理机械性能以及电绝缘性能,在防腐涂料中得到广泛的应用。植物油酸中的不饱和双键通过氧化聚合可以提高聚合物的交联密度以及涂膜的干燥速度,植物油酸改性环氧树脂对制备单组分环氧树脂防腐涂料具有重要的实际意义。本论文首先用生物基树脂中的植物油酸对双酚A型环氧树脂进行改性,在环氧树脂的分子中引入不饱和脂肪酸双键,进而采用化学改性法将丙烯酸酯单体通过乙烯基的聚合反应对环氧树脂进行接枝改性,合成可自乳化的环氧树脂乳液,并制备单组分环氧树脂清漆和色漆,系统评价涂层的物理机械性能、耐介质性、耐盐雾性以及干燥速度,制得一种防腐性能优化的生物基树脂改性的单组分环氧涂料。另外,本论文以提高环氧树脂基复合材料的力学强度为目标,以超支化环氧树脂和纳米粒子为改性剂,开展了复合材料力学性能的优化研究。本论文主要研究内容包括:1、研究了环氧树脂和植物油酸的种类与用量、溶剂种类等因素对乳液的合成和稳定性的影响。当选用分子量较大的双酚A型环氧树脂E-06为母体,在正丁醇和丙二醇丁醚溶剂体系中,合成了一种乳胶粒子尺寸约为120nm的稳定乳液。进一步开展了亲水单体和交联单体的用量...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２直接乳化法??
?第一章绪论???＇?、?ｆ?产?￣?＼?Ｃ?Ｔ－－％??ｒ?ｐｑ〇〇〇ｊ?？?？??油包水（Ｗ／〇）?水包油（Ｏ／Ｗ）??水（Ｗ）：０?５３（０｝：＃??图１－３相反转过程??Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｈａｓｅ?ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．２．１．３化学改性法??在分子链上引入亲水基团乳化的方法称为化学改性法，如引入羟基、羧基和氨基??等［１１］。与前两种乳化方式相比，化学改性法制备的乳液最稳定，乳液中没有游离的乳??化剂，储存时间更久。因此，即使化学改性法制备乳液过程复杂、成本较高，但在涂??料行业研究中依然受到研究专家的重视［１２］。??（１）阴离子型化学改性法??利用环氧树脂分子上的活泼亚甲基进行接枝共聚，通过引入亲水基团可以使乳液??稳定性增强，是一种获得优异水性环氧树脂防腐涂层的方法［１３］。??将甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯通过自由基接枝共聚的方法??对环氧树脂进行改性，合成了一种稳定性良好的水性环氧树脂乳液，同时将其作为主??要成膜物质制备水性环氧涂料，结果表明，该涂料具有优良的防腐蚀性能。??Ｈｃｍｇｓｈｅｎｇ?Ｗａｎｇ等［１５］用丙烯酸和苯乙烯改性环氧树脂，合成环氧树脂含量为７０°／〇??的环氧／丙烯酸复合乳液，粒径约为１８０ｎｍ且分布较窄。乳液与固化剂在室温交联后??作为主要成膜物质，制得防腐性能良好的水性环氧涂料。??王浩林，李效玉［１６］通过自由基接枝共聚技术，用磷酸酯ＰＡＭ－２００和丙烯酸酯类??单体对环氧树脂Ｅ－０６改性，合成改性环氧树脂乳液，固化后测试其成膜和防腐性能，??研宄了磷酸酯ＰＡＭ－２００的用量对乳液及其涂膜性能的影响。结果表明，当Ｐ
?第二章植物油酸改性环氧丙烯酸酯乳液的合成???环氧树脂、植物油酸??升温至１２０°Ｃ????；?催化剂????ｓ???＾??酸值低于５的环氧酯｜??溶剂ｊ?＊????１０５°Ｃ滴加２ｈ?１料．??保温３ｈ?——（弓関１??ｒ?＿?＿?＿?■????冷却、中和??２０００／ｍｉｎ??＼??？?１去离子水??自乳化型环氧丙烯酸乳液??图２＿３自乳化型环氧丙烯酸乳液合成路线??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｓｅｌｆ－ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ?ｅｐｏｘｙ?ａｃｒｙｌａｔｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ??２．５结果与讨论??２．５．１植物油酸的种类对树脂合成的影响??〇??油酸??〇??Ｉ??１?麻油脂肪酸??（ＯｉｉＶＣＨ，??脱水蓖麻油脂放酸??亚麻油酸??〇??桐油酸?Ｍ．人??图２＊４几种不饱和脂肪酸的分子结构式??Ｆｉｇ．２－４?Ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｆａｔｔｙ?ａｃｉｄｓ??不饱和脂肪酸对环氧树脂进行酯化改性，不仅可以通过引入长的脂肪链改善环氧??树脂的初性，而且可以在树脂中引入不饱和双键提高后期涂膜固化时的性能，减少涂??膜干燥的时间。植物油酸包含不干性油脂肪酸、含有较多双键的半干性油脂肪酸和含??有最多双键的干性油脂肪酸，几种常见植物油酸的分子结构式如图２－４所示。涂膜固??化时体系双键越多涂膜干燥速度越快，漆膜硬度、光泽度也越好。但同时由于体系中??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水性环氧酯改性丙烯酸树脂的制备及其性能研究[J]. 王璐,王明晶,于学亚,何麟. 中国涂料. 2018(08)
[2]亚麻油酸开环环氧树脂的研究[J]. 王必云,梁可可,王念贵. 胶体与聚合物. 2017(04)
[3]水性丙烯酸改性环氧酯防腐涂料的研制[J]. 王明晶,张新宇,李永文,孙俊,王璐. 中国涂料. 2016(11)
[4]水性防腐涂料的发展现状[J]. 何庆迪,许洋,沈雪锋. 上海涂料. 2016(04)
[5]1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁盐固化环氧树脂E-51的反应特性[J]. 马玉芹,郑昌梅,杨天博,魏巍,柳美华,郑春柏,邓鹏飏,高莹. 应用化学. 2015(06)
[6]室温自交联环氧酯的合成与表征[J]. 彭军,任碧野,钟萍. 现代涂料与涂装. 2014(09)
[7]氮丙啶类交联剂的合成及其在水性涂料中的应用[J]. 李海涛,宋振,纪招君. 上海涂料. 2013(10)
[8]水稀释性丙烯酸树脂的合成及室温交联改性[J]. 雷亮,夏正斌,牛林,钟理. 高分子材料科学与工程. 2013(07)
[9]柔性链改性的水性环氧丙烯酸UV固化涂料的研制[J]. 胡飞燕. 涂料工业. 2013(05)
[10]单组分自乳化水性环氧树脂的合成及其涂膜性能研究[J]. 王邦清,王锋,胡剑青,涂伟萍. 涂料工业. 2012(01)
本文编号：3516451
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２直接乳化法??
?第一章绪论???＇?、?ｆ?产?￣?＼?Ｃ?Ｔ－－％??ｒ?ｐｑ〇〇〇ｊ?？?？??油包水（Ｗ／〇）?水包油（Ｏ／Ｗ）??水（Ｗ）：０?５３（０｝：＃??图１－３相反转过程??Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｈａｓｅ?ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．２．１．３化学改性法??在分子链上引入亲水基团乳化的方法称为化学改性法，如引入羟基、羧基和氨基??等［１１］。与前两种乳化方式相比，化学改性法制备的乳液最稳定，乳液中没有游离的乳??化剂，储存时间更久。因此，即使化学改性法制备乳液过程复杂、成本较高，但在涂??料行业研究中依然受到研究专家的重视［１２］。??（１）阴离子型化学改性法??利用环氧树脂分子上的活泼亚甲基进行接枝共聚，通过引入亲水基团可以使乳液??稳定性增强，是一种获得优异水性环氧树脂防腐涂层的方法［１３］。??将甲基丙烯酸、苯乙烯和丙烯酸丁酯通过自由基接枝共聚的方法??对环氧树脂进行改性，合成了一种稳定性良好的水性环氧树脂乳液，同时将其作为主??要成膜物质制备水性环氧涂料，结果表明，该涂料具有优良的防腐蚀性能。??Ｈｃｍｇｓｈｅｎｇ?Ｗａｎｇ等［１５］用丙烯酸和苯乙烯改性环氧树脂，合成环氧树脂含量为７０°／〇??的环氧／丙烯酸复合乳液，粒径约为１８０ｎｍ且分布较窄。乳液与固化剂在室温交联后??作为主要成膜物质，制得防腐性能良好的水性环氧涂料。??王浩林，李效玉［１６］通过自由基接枝共聚技术，用磷酸酯ＰＡＭ－２００和丙烯酸酯类??单体对环氧树脂Ｅ－０６改性，合成改性环氧树脂乳液，固化后测试其成膜和防腐性能，??研宄了磷酸酯ＰＡＭ－２００的用量对乳液及其涂膜性能的影响。结果表明，当Ｐ
?第二章植物油酸改性环氧丙烯酸酯乳液的合成???环氧树脂、植物油酸??升温至１２０°Ｃ????；?催化剂????ｓ???＾??酸值低于５的环氧酯｜??溶剂ｊ?＊????１０５°Ｃ滴加２ｈ?１料．??保温３ｈ?——（弓関１??ｒ?＿?＿?＿?■????冷却、中和??２０００／ｍｉｎ??＼??？?１去离子水??自乳化型环氧丙烯酸乳液??图２＿３自乳化型环氧丙烯酸乳液合成路线??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｓｅｌｆ－ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇ?ｅｐｏｘｙ?ａｃｒｙｌａｔｅ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ??２．５结果与讨论??２．５．１植物油酸的种类对树脂合成的影响??〇??油酸??〇??Ｉ??１?麻油脂肪酸??（ＯｉｉＶＣＨ，??脱水蓖麻油脂放酸??亚麻油酸??〇??桐油酸?Ｍ．人??图２＊４几种不饱和脂肪酸的分子结构式??Ｆｉｇ．２－４?Ｔｈｅ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｅｖｅｒａｌ?ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｆａｔｔｙ?ａｃｉｄｓ??不饱和脂肪酸对环氧树脂进行酯化改性，不仅可以通过引入长的脂肪链改善环氧??树脂的初性，而且可以在树脂中引入不饱和双键提高后期涂膜固化时的性能，减少涂??膜干燥的时间。植物油酸包含不干性油脂肪酸、含有较多双键的半干性油脂肪酸和含??有最多双键的干性油脂肪酸，几种常见植物油酸的分子结构式如图２－４所示。涂膜固??化时体系双键越多涂膜干燥速度越快，漆膜硬度、光泽度也越好。但同时由于体系中??１５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水性环氧酯改性丙烯酸树脂的制备及其性能研究[J]. 王璐,王明晶,于学亚,何麟. 中国涂料. 2018(08)
[2]亚麻油酸开环环氧树脂的研究[J]. 王必云,梁可可,王念贵. 胶体与聚合物. 2017(04)
[3]水性丙烯酸改性环氧酯防腐涂料的研制[J]. 王明晶,张新宇,李永文,孙俊,王璐. 中国涂料. 2016(11)
[4]水性防腐涂料的发展现状[J]. 何庆迪,许洋,沈雪锋. 上海涂料. 2016(04)
[5]1-己基-3-甲基咪唑四氯化铁盐固化环氧树脂E-51的反应特性[J]. 马玉芹,郑昌梅,杨天博,魏巍,柳美华,郑春柏,邓鹏飏,高莹. 应用化学. 2015(06)
[6]室温自交联环氧酯的合成与表征[J]. 彭军,任碧野,钟萍. 现代涂料与涂装. 2014(09)
[7]氮丙啶类交联剂的合成及其在水性涂料中的应用[J]. 李海涛,宋振,纪招君. 上海涂料. 2013(10)
[8]水稀释性丙烯酸树脂的合成及室温交联改性[J]. 雷亮,夏正斌,牛林,钟理. 高分子材料科学与工程. 2013(07)
[9]柔性链改性的水性环氧丙烯酸UV固化涂料的研制[J]. 胡飞燕. 涂料工业. 2013(05)
[10]单组分自乳化水性环氧树脂的合成及其涂膜性能研究[J]. 王邦清,王锋,胡剑青,涂伟萍. 涂料工业. 2012(01)
本文编号：3516451
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