水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂料的制备及性能研究

发布时间：2023-03-26 22:43

　　具有羟基官能团的水分散性丙烯酸树脂涂料是水性涂料领域不可或缺的一部分,因其改性手段多种多样,可以根据需求制备出具有耐候性、耐化学性以及耐热性等特性的复合涂料,故而能满足不同的工业性能要求,被广泛用于汽车、家具及建筑等多个工业领域。但由于现有羟基丙烯酸树脂存在固含量低、乳液粘度不易控制和羟基含量低等缺陷,会造成交联密度较低且复合涂料丰满度不足以及漆膜耐盐雾性、耐候性不足等问题。如何提高丙烯酸树脂涂料的固含量、降低涂料的粘度以及增大树脂的交联密度成为推进水分散型丙烯酸树脂涂料应用的关键因素。本探究基于水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂料的制备开展。首先通过相反转乳液聚合,利用分步滴加的方法,合成了一系列具有核壳结构的水性高羟值丙烯酸树脂(WHPA)乳液,考察了反应温度和丙烯酸酯单体分步滴加比例对所获得WHPA乳液性能的影响。另外,还调节了丙烯酸羟丙酯(HPA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酸(AA)等功能单体的用量,对所制得的WHPA乳液进行了基础性能分析以及表观形貌、粗糙度、透射电镜(TEM)等多方面的形貌观察及相关表征,获得了最佳的WHPA乳液制备方案。其次,将WHPA乳液与...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
1 前言
    1.1 水性涂料概述
        1.1.1 水性涂料的分类及简介
        1.1.2 水性涂料的发展方向
    1.2 水性丙烯酸树脂的概述
        1.2.1 水性丙烯酸树脂的聚合单体
        1.2.2 水性丙烯酸树脂的分类及相关说明
        1.2.3 水性丙烯酸树脂的改性方法及其研究近况
    1.3 水性高羟值丙烯酸树脂概述
        1.3.1 水性羟基丙烯酸树脂的合成特点
        1.3.2 水性羟基丙烯酸树脂的研究近况及发展趋势
    1.4 水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂料的研究
        1.4.1 水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂料的概述
        1.4.2 水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂料的研究进展
    1.5 研究目的及研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
    1.6 创新点分析
2 水性高羟值丙烯酸树脂乳液的制备方法及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验原料及仪器
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 水性高羟值丙烯酸树脂乳液的制备
    2.4 结构表征与性能测试
        2.4.1 乳液的红外光谱分析
        2.4.2 乳液的固含量及转化率测试
        2.4.3 乳液的羟值测定
        2.4.4 乳液粒子的粒径大小及分布测试
        2.4.5 乳液的形貌观测
        2.4.6 乳液的粘度测试
        2.4.7 乳液的流变性能测试
        2.4.8 乳胶膜的热失重分析测试
        2.4.9 乳胶膜的示差扫描量热测试
        2.4.10 乳胶膜的原子力显微镜观察及粗糙度测试
        2.4.11 乳液的稳定性测试
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 水性高羟值丙烯酸树脂乳液的红外光谱分析
        2.5.2 反应温度对WHPA乳液性能的影响
        2.5.3 核壳单体分步聚合比例对WHPA乳液及乳胶膜性能的影响
        2.5.4 软硬单体的比例对WHPA乳液及乳胶膜性能的影响
        2.5.5 甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量及滴加比例对WHPA乳液及乳胶膜性能的影响
        2.5.6 丙烯酸用量对WHPA乳液性能的影响
        2.5.7 不同羟值的WHPA乳液和乳胶膜的性能分析
        2.5.8 不同体系WHPA乳液的乳胶粒形貌
    2.6 本章小结
3 水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 复合涂料的制备工艺
    3.3 复合涂料及涂膜的性能测试
        3.3.1 复合涂膜的红外光谱分析
        3.3.2 复合涂料及涂层的表观测试
        3.3.3 复合涂层的硬度及附着力测试
        3.3.4 复合涂层的光泽度测试
        3.3.5 复合涂层的抗冲击及柔韧性测试
        3.3.6 复合涂层的耐水性及耐盐雾测试
        3.3.7 复合涂层的原子力显微镜观察及粗糙度测试
        3.3.8 复合涂膜的断面扫描电镜观察
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂膜的红外光谱分析
        3.4.2 异氰酸酯与羟基比例对复合涂料及涂层性能的影响
        3.4.3 二氧化钛粉浆用量对复合涂料及涂层的性能影响
        3.4.4 消泡剂用量对复合涂料及涂层性能的影响
        3.4.5 流平剂和润湿剂用量对复合涂料及涂层性能的影响
        3.4.6 水性高羟值丙烯酸树脂/异氰酸酯复合涂料的应用性能
    3.5 本章小结
4 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 进一步工作安排
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录



本文编号：3771892