水性超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯复合聚合物乳液合成及防腐涂料制备

发布时间：2023-10-19 19:56

　　在有机涂层粘合剂中,聚丙烯酸酯(PA)因其优良的粘接性、柔韧性和耐候性而成为最重要的粘接材料之一。水性PA涂层会渗透腐蚀剂如水、氧和破坏性的离子Cl-1,H+进入基板,制约在防腐涂料中的应用。环氧树脂(EP)以其优异的粘接性能、耐腐蚀性、耐水性、抗渗性和耐化学性,在很多领域得到了广泛的应用。但是环氧涂层目前还存在着一些不利于其应用的缺点,它的抗冲击性和耐介质性还有待提高。因此,EP改性PA可以结合EP和PA的优点,形成一种复合防腐涂料。因此,本论文展开研究工作,合成一种稳定的EP/PA复合乳液,通过添加超支化型环氧树脂以及增大线性环氧树脂含量的方法来提高漆膜的阻隔性能,从而增大漆膜的防腐性能。本论文的主要工作如下:1)利用质子转移的机理,通过改变反应物的比例、单体的加料方式、催化剂,合成了一系列超支化环氧树脂HBPE,结果发现,单体比例为间苯二酚:TMPGE=1:3,有机碱TBAB作为催化剂,采用一次加料的方法,可以得到超支化环氧树脂数均分子量在2000左右,且分子量分布在2左右。2)利用细乳液的方法,合成水性EP/PA复合乳液,研究乳化工艺和乳化剂的影响,结果发现,乳化工艺选择高速搅...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 防腐涂膜的防腐机理
        1.2.1 屏蔽作用
        1.2.2 钝化作用
        1.2.3 阴极保护作用
    1.3 环氧类防腐涂料
    1.4 丙烯酸酯类防腐涂料
    1.5 水性环氧类防腐涂料及其改性方法
        1.5.1 聚苯胺改性环氧树脂防腐涂料
        1.5.2 纳米粒子改性环氧树脂防腐涂料
        1.5.3 其他方法改性环氧树脂防腐涂料
    1.6 水性丙烯酸酯类防腐涂料及其改性方法
        1.6.1 水性环氧丙烯酸酯防腐涂料
        1.6.2 改性丙烯酸酯防腐涂料
    1.7 超支化聚合物概述
        1.7.1 超支化聚合物的背景
        1.7.2 超支化聚合物的合成
        1.7.3 超支化聚合物的应用
    1.8 本论文的研究背景、目的和主要内容
第二章 水性超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯复合聚合物乳液的合成
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验过程
        2.3.1 超支化环氧树脂HBPE的合成
        2.3.2 水性EP/PA乳液的合成及其乳胶膜的制备
            2.3.2.1 水性EP/PA乳液的合成
            2.3.2.2 水性EP/PA复合乳液的乳胶膜的制备
        2.3.3 水性超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯复合聚合物乳液的合成及其乳胶膜的制备
            2.3.3.1 水性超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯复合聚合物乳液的合成
            2.3.3.2 三元复合乳液的乳胶膜的制备
    2.4 性能测试
        2.4.1 HBPE性能表征
        2.4.2 乳液性能测试
        2.4.3 涂膜性能测试
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 超支化环氧树脂HBPE的合成
            2.5.1.1 加料方式以及单体比例对合成的影响
            2.5.1.2 催化剂的种类对HBPE的影响
            2.5.1.3 催化剂的加入量的影响
            2.5.1.4 超支化环氧树脂合成反应放大
            2.5.1.5 超支化环氧树脂HBPE的FTIR结构分析
            2.5.1.6 超支化环氧树脂HBPE的核磁表征
        2.5.2 水性EP/PA复合乳液的合成
            2.5.2.1 乳化方式对乳液体系的影响
            2.5.2.2 乳化体系对乳液体系的影响
            2.5.2.3 其他工艺对乳液体系的影响
        2.5.3 水性超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯复合聚合物乳液的合成
            2.5.3.1 HBPE的加入量对乳液性能的影响
            2.5.3.2 HBPE的加入量对三元复合乳液乳胶膜的接触角以及吸水率的影响
            2.5.3.3 HBPE的加入量对三元复合乳液乳胶膜的力学性能的影响
            2.5.3.4 EP/PA复合乳液和超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯三元复合乳液的FTIR结构分析
            2.5.3.5 EP/PA复合乳液和超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯三元复合乳液的TEM形貌分析
            2.5.3.6 DGEBA的含量对水性超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯复合聚合物乳液的影响
    2.6 本章小结
第三章 水性超支化环氧/线性环氧/丙烯酸酯防腐涂料的制备
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验设备
    3.3 实验过程
        3.3.1 防腐涂料清漆的制备
        3.3.2 防腐涂料色漆的制备
        3.3.3 防腐涂层的制备
    3.4 性能测试
        3.4.1 涂层物理机械性能
        3.4.2 涂层耐介质性能表征
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 超支化环氧树脂HBPE的加入量对清漆涂层的影响
            3.5.1.1 HBPE的加入量对清漆涂层物理力学性能的影响
            3.5.1.2 HBPE的加入量对清漆涂层电化学性能的影响
            3.5.1.3 HBPE的加入量对清漆涂层耐盐雾和耐介质性能的影响
        3.5.2 超支化环氧树脂HBPE的加入量对色漆涂层的影响
            3.5.2.1 HBPE的加入量对色漆涂层物理机械性能的影响
            3.5.2.2 HBPE的加入量对色漆涂层电化学性能的影响
            3.5.2.3 HBPE的加入量对色漆涂层耐盐雾和耐介质性能的影响
        3.5.3 线性环氧树脂E-44含量对清漆涂层的影响
            3.5.3.1 线性环氧E-44含量对清漆涂层力学性能的影响
            3.5.3.2 线性环氧E-44含量对清漆涂层电化学性能的影响
            3.5.3.3 线性环氧E-44含量对清漆涂层耐盐雾和耐介质性能的影响
        3.5.4 线性环氧树脂E-44含量对色漆涂层的影响
            3.5.4.1 线性环氧E-44含量对色漆涂层力学性能的影响
            3.5.4.2 线性环氧E-44含量对色漆涂层电化学性能的影响
            3.5.4.3 线性环氧E-44含量对色漆涂层耐盐雾和耐介质性能的影响
    3.6 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的论文
作者和导师简介
附件



本文编号：3855303