水性环氧树脂的制备及表征

以乳酸和丁二酸酐对双酚A型环氧树脂E-51进行化学改性引入亲水性基团,研究乳酸和丁二酸酐的用量对改性树脂的水分散性、水稳定性及水分散液粒径的影响.确定了最佳的原料配比、反应温度、时间和催化剂;并利用红外光谱对产物的结构进行了表证,动态激光光散射测量水分散液粒径.结果表明:当投料比n(乳酸):n(琥珀酸酐):n(环氧基)在0.15:0.30:1和0.20:0.40:1之间时, 合成的水性环氧树脂具有优良的水分散性、稳定性和较小水分散液粒径.     

水性环氧丙烯酸接枝共聚物的合成及固化

环氧树脂与丙烯酸类单体接枝共聚是制备水性环氧树脂的一条重要途径.本文作者研究了多元接枝水性环氧树脂的合成,及其与固化剂双氰胺的固化工艺.讨论了单体配比、接枝反应温度、反应时间等因素对水性环氧乳液接枝率的影响,确定了较佳的工艺条件,通过红外光谱分析证实了丙烯酸接枝环氧共聚物的结构,并考察了漆膜的固化条件.所得涂膜附着力、柔韧性、硬度很好,能达到溶剂型环氧树脂防腐蚀涂料水平.     

水性环氧丙烯酸乳液的合成与表征

研究乳液体系中环氧树脂与甲基丙烯酸进行接枝共聚反应.探讨单体甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯和环氧树脂四种单体配比、反应时间、温度、引发剂用量等聚合条件对共聚物的接枝率、乳液粒径、乳液稳定性的影响,通过实验确定了最佳反应条件.红外光谱和GPC谱图分析表明:丙烯酸单体已成功接枝到环氧树脂分子上,环氧树脂链接枝上强亲水性基团-COOH,激光粒度分析仪测定了所得乳液的平均粒径,结果表明:乳胶粒平均粒径达171nm时乳液的稳定性最好.     

AA/AMPS接枝环氧树脂E-44的水性化改性研究

为改善环氧树脂E-44的水溶性,以丙烯酸(AA)和2-甲基-2-丙烯酰胺基-丙磺酸(AMPS)为接枝共聚的单体对环氧树脂进行水性化改性.研究了引发剂、不同单体及比例和反应条件对接枝共聚物水分散稳定性的影响并通过红外光谱对产物进行了表征.结果表明,以2.71wt%的BPO为引发剂、以体积比1∶1的无水乙醇-乙二醇单甲醚为混合溶剂,在接枝共聚反应温度110℃,下用质量比为1∶1的AA/AMPS对等质量的环氧树脂E-44进行改性,得到的改性环氧树脂水性化改性效果最好,乳液离心稳定性和贮存稳定性最高.     

有机硅聚合物共混改性环氧树脂水分散液的制备、表征及成膜后的性能

用氨基硅油微乳液与水的原位分散方法,制备了有机硅聚合物共混改性接枝环氧树脂水分散液,采用FT—IR、ATR、TEM以及TGA等对该水分散液的粒子形态、粒径以及成膜后的物理性能进行了表征。实验结果表明：与未改性的水分散液相比,改性水分散液的粒径减小,粒径分布变宽,粘度增大。TEM照片表明：有机硅聚合物在分散过程中被包裹在环氧树脂内部,形成“核-壳”结构的复合颗粒。改性水分散液成膜后的疏水、疏油性能和热性能显著提高,表面能降低。膜的超薄切片TEM照片显示：有机硅聚合物在成膜过程中向表面取向与迁移,FT—IR与ATR的测试结果进一步证实它们在膜的表面富集。     

水性环氧接枝苯丙共聚物的研究

研究了苯丙多元接枝水性环氧共聚物的制法．讨论了以环氧树脂为母体,甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯为接枝单体的自由基接枝聚合．结果表明：当接枝温度为90～95℃,甲基丙烯酸含量为22％(占总单体质量分数),中和度为110％时,所得环氧树脂一苯丙单体接枝共聚物水分散稳定性最好．红外光谱分析证实接枝产物的存在;用透射电镜观察了接枝共聚物的水分散体的粒子形态及大小。     

抗菌性无机/有机复合微粒子的合成

对使用二甲基海因与次氯酸钠合成1.3-二氯-5,5-二甲基海因(DCDMH)的反应条件进行了探讨.在二氧化硅水性分散液中可直接合成SiO2/DCDMH抗菌性无机/有机复合微粒子,并分析了该复合微粒子的多相结构与粒径分布.使用该复合微粒子能调制出稳定的SiO2/DCDMH水系分散液.     

二甲基二氯硅烷改性接枝环氧树脂的合成研究

环氧树脂与甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯以及苯乙烯接枝共聚,合成了接枝环氧树脂水分散体,采用二甲基二氯硅烷（DMS）来改性接枝环氧树脂分散体,通过对乳液的粒径分析以及对聚合产物的结构表征,并考察了乳液及涂膜性能的影响。研究表明,有机硅的引入影响接枝环氧水分散体的粒径分布,提高了固化涂膜的热分解温度,提高了固化涂膜的耐水性、粘结性和机械性能。     

A-172/丙烯酸酯接枝改性水性环氧树脂的制备与性能

通过环氧树脂与丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及有机硅氧烷单体乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)的接枝共聚反应,向环氧树脂中引入亲水性基团,使环氧树脂水性化,并在改性环氧树脂骨架中引入有机硅氧烷单元,改进环氧树脂的柔韧性和耐候性,制备具有良好水分散性和优异综合性能的有机硅氧烷接枝改性水性环氧树脂;在采用红外光谱分析接枝产物结构的基础上,采用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)以及差示扫描量热仪(DSC)对A-172含量不同的接枝产物的水分散体及其涂膜进行了详细表征,并结合对涂膜机械性能的测试结果,分析了A-172用量对水性环氧乳液固化涂膜的微观结构及宏观性能的影响。结果表明,当A-172的质量分数为环氧树脂的6%时,改性环氧树脂乳液具有良好的分散性能和储存稳定性,其固化涂膜的耐水性、柔韧性和抗冲击强度等性能得到很大改善。     

环氧树脂改性水性聚氨酯的合成工艺与性能研究

探讨了环氧树脂E-44对水性聚氨酯进行改性，当DMPA含量为5wt％-7wt％，环氧树脂添加量为5wt％-8wt％，采用相反转分散方法时，可得到较稳定的环氧树脂改性水性聚氨酯分散液，且分散液综合性能较好；用环氧树脂改性的水性聚氨酯制备的涂膜具有硬度高，耐水性和耐溶剂性好等特点．     

UV固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂的合成与性能研究

以环氧树脂、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸、马来酸酐为原料,通过接枝反应-开环反应-酯化反应三步合成光固化水性含氟环氧丙烯酸酯树脂聚合物。采用红外光谱、热重法（TG）、差示扫描量热仪（DSC）、激光粒度分布仪等技术对光固化水性含氟树脂结构与性能进行了分析,结果表明:添加含氟单体使聚合物的力学性能明显提高,热稳定性增强,玻璃化转变温度明显降低,接触角显著增大;当n（环氧树脂）:n（甲基丙烯酸十二氟庚酯）=4:1时,光固化水性含氟树脂的综合性能最佳:乳液平均粒径为2.3 m,固化膜附着力为1级,硬度为6 H,耐冲击性120 cm.     

改性超细碳酸钙及其在水性塑胶涂料中的应用

采用无机物(六偏磷酸钠)作为改性剂,机械化学力和水热法相结合的工艺对超细碳酸钙进行改性,且通过透过率、粒度分析、红外、XRD、SEM对超细碳酸钙的改性效果进行表征分析.结果表明:改性超细碳酸钙的粒径变小,粒径分布宽度变窄,在水相中分散稳定性变高,能很好地分散在水性塑胶涂料中,提高水性涂料的硬度与耐磨圈数,大大提高了涂料的力学性能.无机物改性超细碳酸钙的水热反应温度为120℃,反应时间为120 min,填充度为50%,超细碳酸钙的摩尔溶度为0.4 mol/L,摩尔比是12∶0.5时改性的效果最佳.改性碳酸钙应用到水性涂料中,固含量低于35%时,可以提高涂料的力学性能,并且在30%应用效果最佳.     

纳米TiO2对环氧树脂表面施胶剂的增韧效果

以超声波法将不同比例的纳米TiO2分散在环氧树脂乳液中,增韧环氧树脂表面施胶剂,提高环氧树脂表面施胶剂的韧性和机械强度。研究了影响纳米TiO2在环氧树脂乳液中均匀分散的因素,并对改性后环氧树脂涂膜进行检测。结果表明改性环氧树脂的条件为:超声时间30 min、环氧树脂温度50℃、超声功率100%、环氧树脂质量分数60%、纳米TiO2添加量3%。此条件下改性环氧树脂乳液粒径为1.69μm,改性环氧树脂的不透明度、储能模量与损耗因子明显提高,玻璃化温度略有降低。将改性环氧树脂用于表面施胶,纸张纵向抗张强度、表面结合强度、耐折度有明显提高,挺度略有下降。     

具有规整硬段的聚醚型水性聚氨酯脲的制备与性能

以二苯基甲烷二异氰酸酯、二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和乙二胺为硬段,聚醚多元醇为软段,通过分子设计采用分步合成法,制备了具有规整硬段和良好分散性能的聚醚型聚氨酯脲(PUU)水分散液。测定了PUU水分散液及其成膜后的物理、力学性能,并表征了这类水性PUU的氢键、结晶和微相分离行为。结果表明:随硬段含量的增加,PUU水分散液的粒径减小,稳定性增加,室温贮存期大于1年;与一步法制备的水性PUU相比,由分步法制备的水性PUU的硬段具有较好的有序结构,氢键化程度高,结晶度大,软硬段间的微观相分离程度高,成膜后具有优异的耐水性能与力学性能。此外,与具有相同规整硬段的聚酯型水性PUU相比,这类聚醚型水性PUU膜显示出更好的耐水性能。     

炭黑的表面化学改性及其在水介质中的分散性研究

为了提高炭黑在水性介质中的分散性，利用对苯酚磺酸（p—PS）及低聚对苯酚磺酸（SPV）羟基邻位的活泼氢与羟甲基的反应，将炭黑羟甲基化后，研究了炭黑粒子表面导入亲水性基团的表面化学改性方法。研究了反应时间、反应溶剂对接枝率的影响，并在水浴90℃，催化剂存在下，水／甲醇为溶剂，反应3h，得到了接枝率为13％的改性炭黑。通过阿R、TEM等手段对P—PS和SPF改性炭黑进行了表征；未经改性的炭黑5min即会完全沉降；P—PS改性炭黑，在自然沉降15d后，分散液透光率从1．5％增加到11．4％；接枝率为13％的SPF改性炭黑，分散液透光率从43．4％变为65．8％。结果表明：改性炭黑在水中的分散稳定性大大提高。     

自乳化水性环氧树脂乳液的研制

本实验通过接枝改性法制备自乳化水性环氧树脂乳液。以甲基丙烯酸和苯乙烯为接枝单体,在BPO的引发作用下,进行接枝反应,用N,N-二甲基乙醇胺中和之后制得稳定的环氧树脂乳液。通过红外光谱分析产物的结构和组成,并对乳液的粘度、粒径及其分布、分子量等进行了测定,探讨了接枝反应温度、甲基丙烯酸和苯乙烯的配比、中和反应p H值等对乳液性能的影响。     

聚酯型水性聚氨酯合成工艺

采用TDI与聚酯二元醇（T1136）和二羟甲基丙酸（DMPA）反应合成水性聚氨酯分散体，讨论了合成工艺、反应温度和时间对聚氨酸分散体性能的影响，并确定了反应温度和时间。结果表明，DMPA溶液加入分步合成法合成的水性聚氨酯具有较好的稳定性和机械性能。     

微波加热合成纳米方钠石

在常压开放体系下,以水作为溶剂,利用微波辅助加热方式合成结晶度高的纳米方钠石。使用X射线激光衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对实验结果进行表征,比较不同的反应时间、温度和硅铝比对合成结果的影响,优化反应条件。当硅铝比为2.8、反应温度为75℃、反应时间为100 min时,合成了粒径在30 nm左右的纳米方钠石。     

聚氨酯改性环氧树脂水分散体的合成

通过异氰酸酯基与羟基的反应,将醚键和羧基接入到环氧树脂分子骨架中,同时对环氧树脂进行亲水改性和增韧改性,中和成盐并水分散,合成了聚氨酯改性环氧树脂水分散体.讨论了OH/NCO值、聚醚二元醇含量、羧基含量和中和度等因素对水分散体及涂膜的影响.结果发现OH/NCO值增大,分散体外观改善,粘度下降,但涂膜吸水率增大,柔韧性下降;Diol 1 000含量的增加,乳液外观逐渐变透明,与固化剂的相容性也逐渐变好,涂膜光泽度增大,但硬度降低;-COOH含量增大,水分散体的稳定性增强;羧基中和度的增大,分散体粘度总体上呈上升趋势.     

聚氨酯-环氧树脂-松香复合乳液的合成与表征

以聚已内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基料, 以三羟甲基丙烷为交联剂,采用环氧树脂和松香对水性聚氨酯进行改姓,制备出环氧树脂和松香改性的聚氨酯复合乳液。用傅立叶变换红外光谱、粒度分析仪、凝胶渗透色谱、综合热分析仪等对其进行了表征。红外分析表明,环氧树脂中的羟基与异氰酯基发生反应,生成了氨基甲酸酯基,同时环氧基进行了开环反应,接枝到聚氨酯分子上;松香中羧基也参与了体系的反应,最终形成了环氧和松香改性水性聚氨酯。环氧树脂和松香含量增大,都会导致乳液粒径增大。改性后聚氨酯复合乳液的相对分子质量有一定程度的增大,达7.43Х105g.mol-1。三羟甲基丙烷用量对剥离强度有显著影响,其用量以不超过2.7%为宜。改性后聚氨酯的相容性好, 其胶膜分解温度高达260℃。采用该乳液制成的胶粘剂对多种复合薄膜具有较强的粘接能力。