聚羧酸高效水泥减水剂的合成及性能

采用先酯化后共聚的方法合成聚羧酸系减水剂,考察以甲基丙烯酸(MMA)和甲氧基聚乙二醇(MPEG)为原料酯化合成大单体甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA)过程中阻聚剂对苯二酚用量、酸醇摩尔比、反应温度等对酯化率的影响.以大单体MPEGMA与马来酸酐、MMA和2丙烯酰胺基2甲基丙烷磺酸共聚合成聚羧酸类减水剂,考察减水剂合成过程中MPEG相对分子质量和引发剂过硫酸铵用量以及减水剂掺量对减水剂性能的影响.结果表明:阻聚剂质量分数为0.4%、酸醇摩尔比为1.5:1、反应温度为120℃时,酯化率可达到92.3%.当MPEG相对分子质量为1000、引发剂的质量分数为5%,合成的减水剂掺量质量分数为0.3%时,水泥的净浆流动度可达281mm.     

对甲苯磺酸催化微波合成月桂酸甲酯的工艺优化

采用微波辐射加热方法,以对甲苯磺酸为催化剂合成月桂酸甲酯,考察酯化反应条件对产物收率的影响.实验结果表明,反应物甲醇、月桂酸和催化剂的投料摩尔比为n(甲醇)∶n(月桂酸)∶n(催化剂)为20∶1∶0.25,微波功率195W(30%),回流反应70min,酯化收率可达80%.产物用红外光谱,折光率进行了表征.     

UV固化萜烯基环氧丙烯酸酯的合成与性能

采用萜烯马来酸酐(TMA)、环氧氯丙烷(ECH)为原料合成萜烯基环氧树脂(TER),然后引入丙烯酸(AA)合成紫外光(UV)固化萜烯基环氧丙烯酸酯(TEA)。研究物料配比、催化剂种类、反应时间、温度及阻聚剂用量对反应以及产物性能的影响。用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对产物结构进行表征,并考察树脂在UV固化后的力学性能,测试不同光引发剂配比下涂膜的铅笔硬度、附着力、柔韧性,最后用热分析仪(TGA)对涂膜的热稳定性进行表征。筛选出的最佳工艺条件为:以苄基三乙基溴化铵(TEBAB)为催化剂,环氧氯丙烷(ECH)与萜烯基马来酸酐(TMA)的物料配比为n(ECH)∶n(TMA)=10∶1,开环酯化的最佳反应温度为100℃,最佳反应时间为2 h,以反应体系总质量0.5%的对苯二酚作为反应的阻聚剂,以m(IR184)∶m(1173)=1∶1的ID(1173/IR184)为光引发剂。在最优条件下所制备的萜烯基环氧丙烯酸酯经UV固化后,涂膜的铅笔硬度为3H+,附着力为1级,柔韧性为5 mm,且耐热性较好,可以达到UV固化涂料的使用要求。     

聚羧酸类减水剂活性大单体合成工艺

以聚乙二醇单甲醚-1200(MPEG 1200)与甲基丙烯酸(MAA)为原料,通过直接酯化反应制得聚羧酸类减水剂活性大单体聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(MPEGMA 1200).通过正交实验,评价酸醇摩尔比、反应温度、催化剂质量分数(以聚乙二醇单甲醚质量计)、携水剂质量分数(以反应总质量计)、阻聚剂质量分数(以甲基丙烯酸质量计)、酯化时间对酯化率和双键摩尔分数的影响,确定合成MPEGMA 1200的最佳工艺条件,即酸醇摩尔比为2.0∶1,阻聚剂质量分数为2.5%,催化剂质量分数为4%,携水剂质量分数为40%,反应温度为130℃,反应时间为6h.在此条件下,其酯化率达到98.9%,双键摩尔分数为91.1%.     

酯交换法合成二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯

采用甲基丙烯酸甲酯与二缩三乙二醇进行酯交换的方法合成了二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯,考察了反应时间、反应物配比、催化剂及阻聚剂的种类和用量对收率的影响,并经高效液相色谱对反应产物进行定量分析.结果表明:酯交换法较酯化法可以显著地缩短反应时间;在酯交换反应中,反应物质的量比和催化剂用量是较为重要的影响因素.当酯醇物质的量比为6∶1,反应时间为4 h,催化剂和阻聚剂质量分别为原料质量的1.5%和0.15%时,二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯的收率可达95%以上.     

丙烯酸十八酯的合成

以丙烯酸和十八醇为原料 ,由酯化反应合成丙烯酸十八酯。研究了丙烯酸与十八醇的摩尔比、催化剂和阻聚剂的用量、反应温度及反应时间对反应的影响。由实验得出的最佳合成条件是 :丙烯酸与十八醇的摩尔比为 1.2 ,对甲苯磺酸、对苯二酚的用量 (质量分数 )分别为 1.0 %和 0 .8% ,反应温度为 12 0℃ ,反应时间为 8h。在此反应条件下 ,酯化产率可达 98%。其酯化产物的熔点、元素分析、红外光谱及核磁共振分析证明所得产物为丙烯酸十八酯     

DCPD改性UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成

以二聚戊二烯(DCPD)为原料先合成不饱和聚酯二元醇,与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)合成紫外光固化树脂,用三乙胺中和得到稳定的DCPD改性UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯(WDUPUA)乳液,同时采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对WDUPUA的结构进行表征。采用单因素变量法探讨了反应温度和反应时间、阻聚剂、n(—NCO)/n(—OH)、DMPA含量和中和剂对合成反应及乳液性能的影响。结果表明:合成过程中第1步反应温度和时间分别为60℃、2.5 h,第2步分别为75℃、4 h,第三步分别为75℃、3 h,阻聚剂用量为0.07%;当n(—NCO)/n(—OH)为1.5、DMPA质量分数为6%、中和度为100%时,为DCPD改性UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯的适宜合成工艺条件。     

有机硅改性水性环氧固化剂固化行为及固化膜热性能

用三乙烯四胺与环氧树脂在丙二醇甲醚中反应制得环氧树脂-三乙烯四胺加成物,经脂肪族缩水甘油醚/γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)对加成物封端,加酸中和及加水分散制得水性环氧固化剂,用傅立叶红外对聚合产物进行结构表征,研究了有机硅烷用量对固化剂的固化行为及固化膜热性能的影响.结果表明:GPTMS的加入使固化剂的固化起始温度及固化反应表观活化能降低,固化反应速率增加,固化膜的热稳定性提高.GPTMS的摩尔分数控制在3%~5%为宜.     

甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯大单体的制备

以400,600,2000 3种分子质量的甲氧基聚乙二醇(MPEG)和过量甲基丙烯酸(MAA)为主要原料,通过酯化反应制备了聚羧酸盐减水剂所用大单体甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGMA).研究了酯化反应时间、酸醇比、酯化温度、催化剂、阻聚剂对酯化反应的影响;结果表明:酯化反应时间以7～8 h较为合理,MAA与MPEG物质的量之比对酯化率的影响最为显著,其次是反应温度,催化剂用量对低分子量MPEG的酯化反应影响较小,但随着MPEG分子量增大催化剂的影响变得显著.MPEG400的最佳酯化条件为:nMAA∶nMPEG为2∶1,反应温度100℃,催化剂为总质量的2%,阻聚剂为甲基丙烯酸质量的0.5%;MPEG600的最佳酯化条件为:nMAA∶nMPEG为2.5∶1,反应温度110℃,催化剂用量为总质量的4%,阻聚剂为甲基丙烯酸质量的0.5%;MPEG2000的最佳酯化条件为:nMAA∶nMPEG为5∶1,反应温度110℃,催化剂为总质量的6%,阻聚剂为甲基丙烯酸质量的0.5%.红外图谱表明3种分子量的MPEG与MAA反应后均生成了酯化大单体.     

1,6-己二醇二丙烯酸酯的合成

以1,6-己二醇、丙烯酸为原料,对甲苯磺酸与亚磷酸为催化剂,环己烷为带水剂,CuSO4/NaHSO4为复合阻聚剂,采用直接酯化法合成1,6-己二醇二丙烯酸酯.对合成产物进行了酸值测定和FT-IR分析.探讨了催化剂、带水剂、阻聚剂、反应时间和温度以及酸醇比(丙烯酸/1,6-己二醇,物质的量之比)对酯化反应的影响.研究结果表明,最佳的酯化反应条件为:丙烯酸/1,6-己二醇为2.5,催化剂用量(占原料总质量,%)为1.5%,阻聚剂用量(占丙烯酸用量,%)为8.5%,带水剂用量(占原料总质量,%)为65%,反应时间为90 min,反应温度为80~90℃.在此条件下,产物为无色透明油状液体,收率可达93.25%.     

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.     

用于紫外光固化涂料的羧基化环氧丙烯酸酯水分散性研究

根据亲水亲油平衡值(HLB)设计了以马来酸酐改性环氧丙烯酸酯的方案，合成了具有良好水分散性的羧基化环氧丙烯酸酯树脂．用电导率法表征了羧基化环氧丙烯酸酯的水分散性，研究了羧基化程度、中和程度对树脂水分散性的影响；配制了水性紫外光固化涂料，所得涂膜性能良好．     

自由基/阳离子混杂光固化粉末涂料性能研究

以丙烯酸酯树脂和环氧树脂为主要原料,加入一定量的阳离子光引发剂二芳基碘六氟锑酸盐、自由基光引发剂Irgacure2959及助剂配制成混杂光固化粉末涂料。用紫外光谱分析了引发剂的吸收光谱范围,并用红外光谱、热重分析以及甲乙酮失重率的方法从转化率、热稳定性方面对混杂体系与自由基体系和阳离子体系进行了比较。研究了不同引发剂含量和不同曝 光时间对混杂体系固化性能的影响,测试了各体系的涂膜力学性能。结果表明,混杂体系在 固化过程中整体转化率高于阳离子体系和自由基体系。混杂体系引发剂质量分数为2%,曝光 时间为80s时固化效果最好,此时混杂体系固化膜凝胶含量达到87.7%,柔韧性为2mm, 抗冲击强度40kg·cm,硬度3H,附着力0级。相对于阳离子体系来说,混杂体系固化膜在热稳定性和力学性能上都有明显提高。     

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。     

间苯二胺固化环氧树脂凝胶现象研究

环氧树脂凝胶固化是一个复杂的化学过程,树脂的凝胶时间是影响其固化特性能的重要因素之一,将Ｆｌｏｒｙ凝胶点理论与固化反应动力学相结合,实现了对树脂凝胶时间的预测,实验结果与理论预测相当吻合,固化剂的结构和活性对树脂的凝胶固化起着重要作用,间苯二胺与树脂等比配制,所得固化环氧 脂的玻璃化温度最高,并运用差示扫描量热仪和红外光谱对固化脂进行了分析。     

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。     

Ymer N120改性非离子型水性环氧乳液的制备与性能研究

为克服当前水性环氧乳液的环氧基团含量和固含量低导致的涂料和涂膜性能差的缺点，本文从分子结构设计的角度出发，首先以聚乙二醇400（PEG400）为软段，制备了非离子型水性环氧（WEP）乳液；然后以侧基亲水扩链剂（Ymer N120）对其进行改性，合成了改性非离子型水性环氧（YWEP）乳液，研究了Ymer N120的用量对YWEP乳液和涂膜性能的影响.结果表明，WEP乳液的环氧基团含量（以环氧值表示）最高可达0.36,引入侧基亲水基团后YWEP乳液可在保持较高环氧值的条件下进一步将固含量由30%提高至52%,提高了73.3%.固化后涂膜的拉伸强度由57.3 MPa增大至64.8 MPa.腐蚀电流密度由7.97×10^-8 mA·cm^-2减小至9.99×10^-9 mA·cm^-2.综上所述，亲水基团由主链转移至侧基后可有效提高水性环氧乳液、涂料和涂膜的性能.     

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。     

麝香酮中间体环——十五酮的合成

以十五碳二酸为原料 ,经酯化、醇酮缩合反应合成了与麝香香气极相似的环十五酮 ,利用IR和1 HNMR对化合物结构进行了表征 ,讨论了反应时间和反应温度等对提取、酯化反应的影响。