微纳米纤维素复合Ⅰ型环氧树脂水性涂料的制备工艺及性能研究

发布时间：2025-02-06 14:34

　　随着人们环保意识的增强与相关政策的出台,传统溶剂型涂料逐渐被水溶性涂料取代。环氧树脂(EP)粘结性高、化学稳定性好,但机械性能差制约其发展。微纳米纤维素(MFC)来源广泛、力学强度高等优势,使其在增强复合材料中有着潜在用途,纳米复合涂料可拓宽两者的使用价值,也具有可观的绿色环保的前景。本文通过非离子改性法合成乳化型固化剂制备Ⅰ型环氧树脂水性涂料,以沙柳微纳米纤维素作为增强材料,通过机械共混法与化学接枝法制备复合涂料,主要结论如下:(1)乳化型水性环氧固化剂合成工艺:合成TETA-DGEPG的条件为TETA:DGEPG=4:1,温度65℃,时间3 h;合成TETA-DGEPG-E-51的条件为时间3h,反应温度为75℃;以PGE封端,漆膜综合性能最佳;红外光谱表明DGEPG与E-51已接枝到TETA中;粒径分析表明乳化型固化剂的乳化能力优于市售固化剂;SEM可观察到涂层光滑整齐、致密均匀。(2)机械共混法制备复合水性涂料的最佳工艺为:MFC浓度为0.5%,在A阶段与环氧树脂共混时,漆膜物理力学性能最佳;SEM可观察到涂膜表面出现微裂痕、不光滑现象;TEM可观察到部分MFC以细丝状分散在涂料...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略语表
1 引言
    1.1 环氧树脂及环氧固化剂
        1.1.1 水性环氧树脂的分类及特点
        1.1.2 环氧树脂水性化技术
        1.1.3 环氧固化剂
    1.2 纳米纤维素概述
        1.2.1 纳米纤维素的制备
        1.2.2 纳米纤维素分散及表面化学改性
    1.3 纳米纤维素在增强涂料方面研究进展
    1.4 研究的意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
2 乳化型固化剂合成工艺及性能研究
    2.1 乳化型固化剂合成机理
        2.1.1 DGEPG与TETA的加成反应
        2.1.2 TETA-DGEPG与EP的扩链反应
    2.2 试验原料与仪器
        2.2.1 试验原料
        2.2.2 试验仪器
    2.3 试验方法
        2.3.1 反应合成工艺
        2.3.2 试验方案
        2.3.3 Ⅰ型水性环氧清漆的配制及涂膜制备
        2.3.4 固化剂及漆膜测试与表征
    2.4 结果与分析
        2.4.1 反应条件对固化剂合成工艺的影响
        2.4.2 TETA与DGEPG摩尔比对漆膜基本性能的影响
        2.4.3 封端剂种类对漆膜基本性能的影响
        2.4.4 红外光谱分析
        2.4.5 乳化粒径分析
        2.4.6 SEM表征
    2.5 本章小结
3 微纳米纤维素共混Ⅰ型环氧树脂水性涂料工艺及性能研究
    3.1 试验原料与仪器
        3.1.1 试验原料
        3.1.2 试验仪器
    3.2 试验方法
        3.2.1 试验操作
        3.2.2 试验方案
        3.2.3 测试与表征
    3.3 结果与分析
        3.3.1 MFC浓度对复合涂膜性能的影响
        3.3.2 MFC共混阶段对复合涂膜性能的影响
        3.3.3 SEM表征
        3.3.4 TEM表征
        3.3.5 热稳定性分析
    3.4 本章小结
4 微纳米纤维素化学接枝Ⅰ型环氧树脂水性涂料工艺及性能研究
    4.1 偶联剂与MFC反应机理
    4.2 试验原料与仪器
        4.2.1 试验原料
        4.2.2 试验仪器
    4.3 试验方法
        4.3.1 试验步骤
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 测试与表征
    4.4 结果与分析
        4.4.1 MFC浓度对复合涂膜力学性能的影响
        4.4.2 偶联剂种类对复合涂膜力学性能的影响
        4.4.3 偶联剂用量对复合涂膜力学性能的影响
        4.4.4 红外光谱分析
        4.4.5 热稳定性分析
        4.4.6 TEM表征
        4.4.7 接触角分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：4030512