水性环氧-丙烯酸酯复合乳液制备研究进展

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水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究

水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究水性聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液的制备及其改性研究摘要：水性聚氨酯（PU）乳液是一种广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品、皮革等领域的材料。

然而，由于其机械性能、耐久性和稳定性方面的局限性，对PU的改性研究成为目前研究的热点之一。

本文以聚醚型水性PU乳液为基础，通过丙烯酸酯的引入，制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液，并对其性能进行了改性研究。

一、引言水性PU乳液具有优异的物理和化学性能，但其力学性能和耐久性方面还有待改善。

丙烯酸酯（AC）是一种具有良好耐候性和耐磨性的聚合物，将AC引入PU乳液中可以显著改善其力学性能和耐久性。

二、实验方法1. 制备聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液通过改变聚醚多元醇/二异氰酸酯（IPDI）的配比、丙烯酸酯的引入量以及反应温度和时间等条件，制备了一系列聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。

2. 表征方法使用红外光谱（FTIR）、动态力学热分析（DMA）、扫描电子显微镜（SEM）等技术对制备的复合乳液进行表征。

3. 性能测试对复合乳液进行力学性能、耐久性和稳定性等性能测试，比较原有PU乳液和复合乳液的差异。

三、结果与讨论1. FTIR分析结果表明，丙烯酸酯成功引入到PU乳液中。

2. DMA测试结果显示，引入丙烯酸酯后，复合乳液的玻璃化温度和弹性模量显著提高，表明其力学性能得到了改善。

3. SEM图像显示，复合乳液中的丙烯酸酯形成了均匀分散的微观颗粒，有助于提高涂膜的物理强度和粘附性能。

4. 力学性能测试结果表明，复合乳液的抗张强度、弹性模量和断裂伸长率都有明显的增加。

5. 耐久性测试结果表明，复合乳液具有更好的耐候性和耐磨性。

6. 稳定性测试结果表明，复合乳液具有良好的贮存稳定性，不易发生乳化分离现象。

四、结论通过将丙烯酸酯引入水性PU乳液中，制备了一种新型的聚氨酯—丙烯酸酯复合乳液。

通过对其性能进行测试与分析，发现复合乳液具有优异的力学性能、耐久性和稳定性。

水性丙烯酸酯乳液聚合方法的研究进展

水性丙烯酸套Ｉ聚合方法一Ｌ液～｜ ¨ 韵研究进展 … ：
一
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周亭亭，杨建军，吴庆云，吴明元，张建安（安徽大学化学化工学院与安徽省绿色高分子重点实验室，合肥２０３）０９３
展
含量为２％２，用于织物的涂料染色后，织物的摩擦牢度、
皂洗牢度等达到了工业粘合剂的性能指标，手感较柔软。郭玉等通过配方调整得到单分散高固含量的纯丙乳液。
０引言
乳液聚合技术起源于２世纪早期，３年代用于工业生ＯＯ
其研究发现，增加单体浓度、增加引发剂浓度或增加亲水
性单体浓度均可增大乳液粒径，而升高聚合温度可减／ＧＪＬ＼
产，目前乳液聚合法已应用于高分子科学和技术等重要领液粒径。李瑁鹏等将聚丙烯酸酯无皂乳液粘合剂采用涂域中，它可以综合几种聚合物的优良性能，是获得性能互料轧染分析影响织物
实验显示
转化率随单体的质量分数增加而下降：随引发
剂的质量分数增加而增大；随后变得缓慢。聚合所需时间
ｃｏａｔ

水性环氧丙烯酸乳液的性能及合成技术分析

科技创新与应用Ｉ２０ｌ４年第５期
科技创新
水性环氧丙烯酸乳液的性能及市鑫雨贸易有限公司，广东广州５１０６６３）
摘要：溶剂型的环氧树脂不溶于水，易溶于酯、酮、醚等有机溶剂，但是不符合环保的需要。为了开发出环保型的环氧树脂材料，加强其水洗化的研究是十分有必要的。水性环氧树脂中没有挥发性的有机溶剂，所以对环境比较友好，而且还具有良好的机械性能、耐化学性和绝缘性能等。近年来水性丙烯酸改性环氧树脂成为了研究的热点，而且取得了一定的成果。环氧丙烯酸不仅保留了环氧树脂的优点，而且还具有非常好的光活性，因此成为固化涂层材料中应用比较广泛的感光性树脂。
关键词：环氧树脂；水性；环氧丙烯酸乳液；丙烯酸改性
水性环氧树脂体系能够有效的降低挥发性有机物的使用，符合环此时环氧丙烯酸树脂的ｐＨ值达到７～７．５，然后用水稀释达到其固含量Ｏ％± ２％，然后得到淡黄色透明粘稠状的水性环氧丙烯酸树脂。水性保要求，因此在工业生产和生活中得到了广泛的应用。密切常用的环氧的５树脂涂料大部分是溶剂型的，其中的挥发物则含有易燃易爆的有毒物环氧丙烯酸涂漆的配料如下表所示质，在挥发的过程中直接排放到大自然中，在阳光的作用下会形成烟雾原料规格质量分数（％）或者酸雨，对环境产生了比较大的破坏作用。水涂料以及高固体份涂水性环氧丙烯酸树脂自制，５Ｏ％ ±２％４Ｏ６Ｏ料等环保型的涂料日益得到了人们的重视，因此得到了比较快的发展，水『生氨基树脂国产，７５％ ±２％５１２而且水性涂料在使用的过程中还具有节省资源、有机物排放量比较低高岭土国产，工业品５ｌＯ的优点。色素炭黑国产，工业品２３１环氧树脂的性能简介滑石粉国产，工业品３１Ｏ专用稀释剂自制１５２５环氧树脂是常用的热固性树脂，在热固性树脂中的用量比较大，而多聚磷酸铝国产，工业品４８且应用比较广泛。在环氧树脂中含有独特的环氧基、羟基以及醚键等活消泡剂进口适量性基团，所以能够表现出优异的性能。环氧树脂具有许多种类，而且性分散剂进口适量能各异，还具有非常多的改胜剂、促进剂、添加剂等，可以组成多种组合，从而得到性能不同的环氧固化体系，能够满足各种胜能和工艺的要求。制作工艺，将水『生环氧丙烯酸树脂、专用稀释剂、分散剂投放到调环氧树脂具有良好的力学性能，其分子结构紧密，具有非常强的内漆缸中，搅拌均匀后加入颜填料，分散均匀之后用砂磨机研磨，其细度聚力，其力学性能比不饱和的聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂优良的达到￣＜３０１ｘｍ，然后再加入水性环氧丙烯酸树脂、水性氨基树脂、稀释剂多。而且还具有黏结强度高，粘接ｌ生能优异等优点，其中含有的羟基、环搅拌均匀之后，过滤即得到成品。在合成环氧丙烯酸树脂的过程中，其氧基、醚键等具有比较大的活性，决定了其良好的黏接强度，可以用来关键是单体的选择，可以选择不同的单体组合来满足涂料漆膜的使用作为结构胶。对于大部分金属和非金属材料都具有良好的粘接Ｉ生，例如要求。共聚物的玻璃化温度对于合成成功与否具有密切的关系，在共聚木材、玻璃、陶瓷等。但是大部分环氧树脂都不能溶于水，对环境有比较物转化的过程中，其许多物理ｌ生能都发生了剧烈的变化。可以根据推算大的危害，给其施工、运输以及存储等都带来了不便，因此用水来作为出的共聚物的玻璃化温度来调整环氧树脂的硬度，并且加入羧基和羟溶剂的水性环氧树脂受到了人们的重视口。水性环氧树脂不但对环境比基使其达到水溶和交联官能团目。在合成水溶性树脂的方法中，可以用较友好，而且可以在潮湿的界面上施工，而且使用简单，对于施工环境有机胺中和环氧丙烯酸树脂上的羧基使其表现出水溶性。有机胺具有的要求不高，便于清洗、存储等优点，因此成为了环氧树脂发展的主要定的挥发性，在涂料加工的过程中释放出醇基，它能够和涂料中的氨方向。基树脂发生反应，从而形成具有良好『生能的交联涂膜。胺的选择不同，环氧树脂的分子结构中含有羟基、环氧基以及醚键等基团，从而表对于涂料的性能、粘度、涂膜固化以及贮存时的稳定性等都具有重要的现出了一系列优异的物理陛能，例如具有良好的绝缘性能和机械Ｉ生能影响。二甲基乙醇胺用量比较少，在使用之后涂膜的表面不容易形成缺以及耐化学洼能等，在复合材料基体、胶粘剂、涂料等方面得到了广泛陷，所以可以选择二甲基乙醇胺来作为中和剂来提高环氧丙烯酸树脂的应用。为了进一步的提高其使用性能，降低环氧树脂材料对于环境的的水溶性，还要调节涂料的粘度和涂膜的流平胜。可以通过加入少量的危害，加强其水溶性研究非常重要。环氧树脂的水性改善是在环氧树脂醇和醇醚类亲水性助溶剂的方法，在本方法中选择使用丁醇、乙二醇醚的大分子上加入强的亲水基团，然后使其具有自乳化和水溶性的功能，类溶剂来作为助溶剂。助溶剂和水按照一定的比例混合使用，得到的涂常见的水性改胜剂有羟基、氨基、羧基等化合反应日。对环氧树脂水性化料在施工的过程中粘度合适、固体分高，而且涂膜的外观和流平性比较的重要方法是成盐的方法，在其分子的骨架上引入极性基团，然后使其好。由于乙二醇醚类溶剂对人体的健康具有危害性，在实际生产中可以亲水因子在水中分散。具体的操作中可以先把环氧树脂变成含有碱基用丙二醇醚类溶剂来替代。环氧丙烯酸树脂和水性氨基树月旨能够交联团的树脂，然后利用碱或者酸来中和成为盐来水性化的方法。其中利用成膜，最终成为不溶不熔的涂膜，氨基树脂的用量对涂膜的物理性能如碱中和的方法应用的比较多，如：利用不包含的脂肪酸、丙烯酸类单体硬度、耐冲击性附着力等具有重要的影响。水胜涂料用水来作为溶剂．和聚合物等化合物，其次还可以利用二元酸和环氧树脂上的双键进行而且大部分树脂都表现出弱碱性，水陛涂料在颜料的使用上和传统的加成反应，最后用碱来中和成为盐，最终得到水性环氧树脂乳液。溶剂型涂料的使用存在比较大的不同。对于水性涂料来说，其颜料要满２水胜环氧丙烯酸乳液的合成和应用性能分析足在水中不发胀、耐高温以及遇水不返粗，其酸碱度接近中＿Ｉ生等。如果在环氧树脂的水性改『生中对于环氧基的处理比较灵活，在固化反ｐＨ太高，容易造成树脂皂化；如果ｐＨ值太低，容易导致树脂分层。应中除了环氧基和固化剂发生交联之后，还可以依靠引进的羧基、羟基对于涂料的皂来说，其质量的好坏和成膜的底料具有密切的关等官能团和固化剂发生交联固化。在环氧树脂的水『生化方法中，有多种系，成膜物质决定了涂层的理化陛能。合成工艺对于乳液的水分散稳定方法可以选择，例如可以引入不饱和的脂肪酸和环氧树月韶自化反应来性具有重要的影响，为了得到良好的实验效果，要选择使用合适的原料生成环氧酯，环氧树脂还可以和干ｌ生油脂酸酯化而得到环氧酯底漆。环合成工艺，从而得到性能优异的涂膜。在合成的过程中聚合稳定对于聚氧丙烯酸酯型是其中应用最为广泛的方法，可以利用丙烯酸类的单体合稳定性和产品的质量具有重要的影响，温度是其中关键的因素。如果或者聚合物和环氧树脂发生接枝共聚，生成具有酸陛基团的环氧丙烯反应的温度过高，就容易导致引发剂的分解速度加快。在环氧树脂和丙酸树脂，然后用碱中和Ｈ。环氧树脂和异氰酸酯预聚物反应之后可以得到烯酸单体的共聚反应中，存在着羧基单体之间的共聚反应和羧基单体含有氨基、羧基、羟基的环氧异氰酸酯树脂。和环氧树脂的共聚反应。如果反应温度不同，

环氧树脂_水性聚氨酯_丙烯酸酯复合乳液的研究

∃ 20∃
研究报告及专论
中 B 法测定 ; 粘附力按 GB 1720! 79 测定。 2 . 3 聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的合成将 N 220 在 120 、真空下减压脱水 1 h 备用。把脱水过反 3 结果与讨论的 N 220 、IPD I和 DBTDL 加入到装有温度计、搅拌器和回流冷凝管的 1 000 mL 四口烧瓶中 , 在氮气保护下于 80~ 90 脂 E 20 和 DM PA, 在 70~ 80 应 2 h , 降温 , 加入 BDO 和 TM P , 反应一定时间后加入环氧树下保温反应 , 用二正丁胺法测
环氧树脂水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的研究
ZHANJIE 2007 , 28 (1 )
环氧树脂水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液的研究
江峰 , 沈慧芳 , 陈焕钦
( 华南理工大学化工与能源学院 , 广东广州 510640) 摘要 : 以 IPD I 、聚醚、 BDO、 DM PA 等为原料合成水性聚氨酯分散体 , 再加入 MM A 和引发剂 , 采用核壳乳液聚合法制备脂肪族水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。引入小分子交联剂三羟甲基丙烷 ( TM P ) 和环氧树脂 E 20 进行多重交联改性。用傅立叶红外光谱 ( FT I R ) 对树脂结构进行了分析。讨论了 n ( NCO ) /n ( OH ) 比值、环氧树脂 E 20、 TM P、 MM A 添加量对乳液性能的影响。研究发现 , 当 n ( N CO ) / n ( OH ) = ( 1. 3 ~ 1 . 4) 5 %、 TM P 为 1 % ~ 3% 、 MM A 为 20 % ~ 30% 时 , 所制备的 PUA 乳液综合性能较好。关键词 : 脂肪族 ; 水性聚氨酯丙烯酸酯 ; 环氧树脂 ; 三羟甲基丙烷 ; 交联改性中图分类号 : TQ 433. 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1001- 5922( 2007) 01- 0020- 04 1 前言水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液 ( PUA ) 兼有聚氨酯乳液 ( PU ) 和聚丙烯酸酯乳液 ( PA ) 的优良特性 , 且成本低 , 具有较好的应用前景 [ 1] 。原料中最重要的二异氰酸酯组分 , 研究者们多数采用芳香族的甲苯二异氰酸酯 ( TD I), 其价格低廉 , 缺点是芳香环在紫外光下易生成有色基团而导致胶膜黄变。脂肪族的异佛尔酮二异氰酸酯 ( IPD I) 由于不含芳香环 , 在紫外光照射下结构稳定 , 不发生黄变现象 , 其价格较高 , 是制备高档聚氨酯胶粘剂和涂料的一种重要原料。目前用 IPD I 进行研究的文献报道不多。为了提高涂膜的力学强度、耐水性和耐溶剂性等性能 , 往往需要对乳液进行改性 , 环氧树脂由于其良好的粘接能力、高模量、高强度 , 成为提高涂膜力学强度、耐水性、耐溶剂性的常用改性物质 ; 多官能度的三羟甲基丙烷 ( TM P ) 引入聚合物分子链上 , 可形成三维立体网状结构 , 达到改善涂膜耐水、耐溶剂性的目的。国内用环氧树脂与 TM P 同时改性水性聚氨酯丙烯酸酯的研究报道很少 , 且环氧树脂多采用 E 44 , E 51[ 2, 3, 4] 。本文以 I PD I 为二异氰酸酯组分 , 使用小分子交联剂 TM P 和环氧树脂 E 20 进行多重交联改性 , 制备出了力学性能、耐水性能优异的脂肪族水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液 , 可用于配制高档涂料。 2 实验部分 2 . 1 实验原料和试剂异佛尔酮二异氰酸酯 ( I PD I), 工业品 , 德国拜耳公司 ; 聚醚二元醇 ( N220, 相对分子质量 2 000), 工业品 , 南京金陵石油化工公司 ; 1 , 4 丁二醇 ( BDO ), 工业品 , 日本三菱公司 ; 三羟甲基丙烷 ( TM P ), 试剂级 , 上海试剂一厂 ; 环氧树脂 ( E 20), 工业品 , 广州东风化工实业有限公司 ; 二羟甲基丙酸

环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究

ｏｔｔｎｉｇｐｏｅｉｓｏｏｅｔｒｅｋｎｓｆｏｙｒｎｉｎｄａｏｅｅｇｇｏｅｉｉｔ，ｔｏｇａｈｓｎｕｓａｄｒｐｒｅｆｔｓｅｉｄｌｍｅｓｎｔｈｈｏｐｍｅｔｅｂｖ，．．ｏｄｆｘｂｌｓｎｄｅｉｏｌｉｙｒｏ
ＳｎｔｓｓｏａｅｂｏｎｅＰｏｙｅｈａｙｈｅｉｆＷｔｒｒｌｕｒｔｎｅＭｏｉｅｙＥｐｏｙｓｎｎｄＡｃｙｆｃＥｓｅｄｆｄｂｉｘＲｅｉａｒｉｔｒ
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５００Ｃｉａ２ＣｏｌｇｆｎｉｎｎａｃｅｃｄＥｇｅｒｇＳｕｉａＵｎｖｒｉｆｅｈｏｏ，６，ｈｎ；．ｌｅｏＥｖｒｍｅｔｌｉｎｅａｎｉｅｉ，ｏｔＣｈｎｉｅｓｏＴｃｎｌｇ１４ｅｏＳｎｎｎｈｙｔｙ
ＨＥｆｒｓｔｅｂｉｇｅｗｅｎｔｅｃｒｄｓｅ１ｈｄｆｄｗａｅｂｒｅｐｌｕｅａｅｃｍｂｎｓｔｅＡｏｍｒｅｂｔｅｏｅａｈｌｅｍｏｉｅｔｒｎｙｒｔｎｈｄｈｎ．Ｔｉｏｏｈｏｉｅｈ

零VOC水性丙烯酸酯-环氧杂化乳液的研制

制备的水性涂料在性能上还无法与传统的溶剂型涂料抗衡，从而限制了水性涂料的推广应用。环氧树脂具有优异的附着力、电绝缘性、热稳定性、耐化学品性等，在涂料领域中有广泛的应用。丙
１试验部分
１．１原材料与仪器设备
丙烯酸丁酯（ＢＡ）、甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）、苯乙烯（ｓｔ），工业级，市售；液体环氧树脂（ＹＤ一１２８），工业级，台湾南亚树脂厂；十二烷基磺酸钠（ＳＤＳ），化学纯，国药集团化学试剂有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚（ＯＰ一２１）、过硫酸铵（ＡＰＳ）、ＳＴＷ７０３（固化剂），工业级，华谊涂料。Ｖｅｃｔｏｒ２２型傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）仪；粒径分析仪。
中图分类号：ＴＱ６３０．７文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — １６９６（２０１７）０４ — ０００１ — ０４
０引言
随着人们环保意识的不断提高，水性涂料正以前所未有的步伐逐步替代溶剂型涂料。而单一结构
捻萦研夯ｌ
２
上海涂料
第５５卷
保护的四口烧瓶中加入计量的去离子水和乳化剂，升温至７５ ℃，将部分Ａ料及ＡＰＳ溶液缓慢滴加至烧

水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成研究_secret

水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的合成研究以甲苯二异氰酸酯、聚酯多元醇、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸羟乙酯为主要原料制得含C=C双键的水性聚氨酯预聚体，然后加入引发剂和甲基丙烯酸甲酯，经乳液聚合得到聚氨酯一丙烯酸酯(PUA)乳液。

讨论了DMPA及MMA用量等对PUA乳液性能的影响。

用FT～IR等方法对制备的PUA乳液结构及有关性能进行了分析和表征。

结果表明，当总体n(--NCO)：n(--OH)=1．2、DMPA用量为5％、MMA用量为20％时，合成的PUA复合乳液具有较好的贮存稳定性。

与改性前的PU乳液相比，PUA涂膜的耐碱性、耐水性、耐溶剂性和力学性能都明显提高。

环境友好材料是近年来世人瞩目的新领域，发展十分迅速。

聚丙烯酸酯(PA)乳液和聚氨酯(PU)乳液与溶剂型产品相比，具有价廉、安全、不燃、无毒、不污染环境等优点。

水性PU还以优良的性能在涂料、胶粘剂、织物整理剂等领域具有极其重大的潜在应用前景，目前已经成为聚氨酯化学发展最活跃和最有发展前途的分支之一。

水性聚氨酯具有耐低温、柔韧性好、耐磨性好、粘接强度高等优点，但也存在耐高温性能不佳、耐水性差、膜保光性差等缺点；而聚丙烯酸酯乳液具有较好的耐水性、耐候性和物理机械性能，但存在硬度高、柔韧性差、耐溶剂性差等缺点。

因此，PU和PA在性质上具有一定的互补作用，聚氨酯一聚丙烯酸酯(PUA)共聚乳液能克服各自的缺点，发挥各自的优势，使乳液及涂膜的性能得到明显的改善。

通过两者有机结合使材料的综合性能得到显著提高，已经成为研制新型水性聚氨酯的重要途径。

本文研究以甲基丙烯酸羟乙酯为封端剂，采用乳液聚合法合成稳定性良好，综合性能优异的水性聚氨酯一丙烯酸酯(PUA)复合乳液。

与改性前的PU乳液相比，PUA涂膜耐碱性、耐水性、耐溶剂性和力学性能都明显提高。

为聚丙烯酸树酯改性水性聚氨酯乳液的研发获得了重要的设计思路与理论依据。

1实验部分1．1主要原料甲苯一2，4一二异氰酸酯(TDI)，工业品，日本进口；聚酯多元醇0W2503)，工业品，分子量2000，羟值为56．82mgKOH／g，无锡市新鑫聚氨酯有限公司；二羟甲基丙酸(DMPA)，工业品，Perst0D公司产品；l，4一丁二醇(BDO)，上海凌峰化学试剂有限公司；甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，日本进口；甲基丙烯酸甲酯(MMA)，上海凌峰化学试剂有限公司；偶氮二异丁腈(AIBN)，广州化学试剂厂；N，N一二甲基甲酰胺(DMF)，工业品，江苏强盛化工有限公司；三乙胺(TEA)、二丁基二月桂酸锡(DBTDL)和丙酮等试剂均为分析纯，中国医药(集团)上海化学试剂公司。

水性油墨用丙烯酸酯乳液的改性研究进展

乳胶膜的耐溶剂性能、耐水性能、断裂强度、断裂伸长率等。孙学武等先合成碳一碳双键封端的水性ＰＵ预聚物，再用丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯混合
单体降低体系黏度，经过机械乳化、中和及钴６一０Ｙ
应用无皂乳液聚合、细乳液聚合、乳液互穿聚合物网络等新的聚合工艺。这些工艺的应用可显著改善
为有机硅单体，十二烷基苯磺酸钠（Ｙｌｄ０ｄｅｃ
ｂｎｅｅｕｆｎｃＢ、辛烷基酚聚氧乙烯醚（一ｅｚｎｓｌｉ，ＤＳ）ｏＯＰ１为乳化剂，过硫酸钾为引发剂，采用乳液聚合法０）
分间的相容性；化学共混法是在ＰＵ和ＰＡ乳液中，添
加适量交联剂或偶联剂，搅拌后使２种乳液混合均匀
并交联【化成膜；而新出现的辐射法主要是在高能古１
射线辐照下，将介质分解成自由基，从而引发乳液聚合。崔月芝等以双丙酬丙烯酰胺为交联剂，加入ＰＵＡ共ｆ组分中，得到交联型Ｐ昆ＵＡ复合乳液，经表征，酮羰基与ＰＵ的肼基发生了交联反应，提高了ＰＡＵ
能、抗氧化性能及良好的耐水耐污性能和透气性
耐腐蚀性能和耐候性能。兼具ＰＵ乳液和聚丙烯酸酯（ｏｙｃｙａｅＡ）ｐｌａｒｌｔ，Ｐ乳液的优良特性的聚氨酯一丙烯
酸酯（０ｙｒｔａｅｃｙａ，ＰＡ）ｐｌｕｅｈｎａｒｌｔｅＵ复合乳液，不仅具有优异的成膜外观和综合性能，而且成本低廉，无溶剂污染，较适用于连续化生产。目前，ＰＵＡ复合乳液越来越受到研究者们的关注。ＰＵＡ复合乳液常

水性环氧涂料的研究

水性环氧涂料的研究个性教育专业拓展小组学院：专业班级：、姓名：学号：指导教师：2012年12月25日摘要：概述了水性环氧涂料的优缺点，一方面介绍了今年来水性环氧涂料改性进展；另一方面介绍了功能单体扩链法和自由基接枝改性法和其它方法对疏水性的环氧树脂改性进展，另一方面是亲水性的胺类固化剂的改性进展。

通过对水性环氧涂料的改性，使得它的物理和化学性能得到很大改善，如耐腐蚀性增强，附着力提高，涂膜硬度、光泽等也得到明显改善。

最后对水性环氧涂料的发展趋势和应用前景进行了展望。

关键词：水性环氧涂料，固化剂，改性1前言随着人们环保意识的日益增强，水性涂料成为涂料发展的一个重要方向和研究热点。

而需求量很大的防腐涂料也必须朝着环保，节能，高效的方向发展为了适应高性能，低污染的发展要求，涂料企业和相关的科研所不断推出水性防腐涂料，高固体分防腐涂料等新产品，国外甚至已经提出将水性防腐涂料用于环境苛刻的重防腐涂料体系[1-2]。

涂料在经过从油基树涂料到合成树脂涂料这一历史性发展之后，目前正向低公害，高性能这一方面发展。

溶剂型涂料的主要缺点是使用了大量的有机溶剂，不仅浪费了资源，也给环境带来了严重的污染。

由于环保和节约能源的需要，人们相继研究开发了以水为溶剂的水性涂料和由纯固体组成的粉末涂料以及辐射固话涂料[3],当今的涂料不仅具备保护性和装饰性，还须赋予其特殊功能即向“精细”方向发展。

水溶性涂料的优点是以水为溶剂，因而可以避免采用有机溶剂带来的可燃性，毒性，以及高成本和施工条件等种种不利因素；除此之外,水溶性涂料的漆膜连续性于一般溶剂漆相仿，赋于乳胶漆和良好的防锈性，故可用于金属表面。

其光泽也接近一般溶剂漆，稳定性也较好。

因此建筑涂料的水性化是其产品结构向着保护环境，减少有机挥发物VOC方向发展。

环氧树脂因其品种较多、性能优异而广泛应用于[4]涂料生产中，但目前所用的环氧涂料大多为溶剂型，污染严重；因此，水性环氧树脂涂料成为当今各国水[5-6]性涂料研究的热点。

丙烯酸酯环氧树脂乳液的合成和性能探讨

丙烯酸酯环氧树脂乳液的合成和性能探讨将环氧树脂加入到预乳化单体中，采用预乳化半连续种子乳液聚合法合成水性丙烯酸酯环氧树脂乳液，选择合适的催化剂，增加环氧树脂的接枝率，研究了环氧树脂用量、催化剂用量对乳液及其漆膜性能的影响。

实验结果表明，当环氧树脂用量为单体量的7%，催化剂用量为单体量的0.3%时，漆膜的附着力和硬度有很大提高，配制涂料的耐盐雾性可达到300h以上。

标签：乳液聚合；环氧树脂；杂化聚合；大分子络合剂中国分类号：TQ436+.5 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2016）09-0047-05随着我国对涂料VOC排放标准的严苛，针对涂料使用过程VOC超标收取消费税，加速了工业漆水性化的发展。

高性能工业防护漆的市场需求日益增加，以聚合物乳液为成膜物的水性工业漆，以其优越的耐候性、便捷的使用性能、很低的VOC排放等性能，在许多领域广泛使用。

目前水性工业漆丙烯酸聚合物乳液，通过在乳液聚合物体系中加入增加附着力的单体，如丙烯酸、丙烯酸羟乙酯等Ⅲ，来提高聚合物在基材上附着力，但往往给乳液聚合物膜带来较高的吸水性，从而导致在潮湿条件下的附着力下降，还会引起工业漆耐盐雾性变差。

为了提高水性工业漆乳液聚合物性能，可通过在丙烯酸酯乳液合成过程中引入环氧树脂，给予漆膜良好的附着力和致密性，提高漆膜的耐盐雾性能。

但是加入环氧树脂容易导致聚合物乳液的稳定性下降，尤其是热稳定性下降，易发生聚合物乳液凝胶，同时由于环氧树脂的分子质量较低，不能有效提高粘接强度，必须增加环氧树脂与乳液粒子内部聚合物的接枝反应，才能充分利用环氧树脂的优点。

本实验通过采用催化剂，使丙烯酸聚合物与环氧树脂中的环氧加成，提高环氧树脂在丙烯酸聚合物中的接枝率。

通过测定在不同环氧树脂和催化剂用量下的乳液性能，确定催化剂和环氧树脂的最佳用量。

1 实验部分1.1 原料及仪器实验原料及仪器见表1～3。

1.2环氧改性丙烯酸酯乳液的合成向2000mL三口烧瓶中加入计量的去离子水，开启搅拌，加入计量的乳化剂，15min后开始滴加计量好的单体、环氧树脂和催化剂，继续高速搅拌乳化约1h 制得预乳化液；向带有回流冷凝器的3000mL四口烧瓶中加入去离子水，开启搅拌，加入计量的垫底乳化剂，升温至85℃时，加入计量的种子乳液和引发剂水溶液，待温度冲至最高并稳定2min后，开始滴加预乳化液和引发剂水溶液，滴加温度控制在86～88℃，总滴加时间控制在180～210min；滴完保温30min，降温至65～67℃，滴加叔丁基过氧化氢和亚硫酸氢钠的水溶液，滴加时间30min，滴完后保温30min；然后降温至40℃以下，用氨水调节pH至7.5～8，加入其余组分；搅拌均匀得到环氧改性丙烯酸酯乳液。

木器漆用低VOC水性环氧-丙烯酸酯杂化乳液的合成与研究

ｎｎｏｉｅｌｆｒＡ：２１Ｓｓｄｗｉｔ．％～％ｏｔｅｔｔｏｏｅｓｈｍｌｏｈｗｏｉｃｍｕｓｉ（Ｎ＝：）ｉｕｅ，ｈｃｉａ２５ｎｉｅｈＳ３ｆｈａｍｎｍｒｅｅｕｓｎｓｏｓｏｌｔｉ
乳液聚合物不仅成膜性能优良，而且环氧树脂的引入使涂膜的成膜性、于燥速度、硬度、附着力、耐水性均得以提高。
１试验部分
１１原料．
苯乙烯（ｔ、Ｓ）甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）丙烯酸丁酯（Ａ）、Ｂ、甲基丙烯酸（Ａ）均为工业级，ＭＡ：经减压蒸馏除去阻聚剂；环
ＰｒｐｒｔｏｏｗｅａａｉｎｆＬｏＶＯＣａｅｂｏｎｅＥｐｘ —ＡｃｙａｅＷｔｒｒｏｙ — ｒｌｔＨｙｉｂｒｄＥｍｕｓｏｏｏｄＣｏｔｎｇｌｉｎｆｒＷｏａｉｓ
ＷａｇＷｅｆｎｎｎａｇ，ＬｈｏｉｎｉＳａｘａｇ，ＷａｇＹａｇｉｎｎｌ，Ｌｉｍｅ，ＬｕＧｕｇｅｕＬｕｉｉａｙｎ
ａｘｅｌｎｏｒｓｎｉｅｐｒｏａｃｎｅｃｌｅｔｃｍｐｅｅｓｖｅｆｒｎｅ．ｍＫｅＷｏｄｓ：ｙｒｄｅｌｉｎ；ｅｏｙ — ａｒｌｔｙｒｈｂｍｕｓｏｉｐｘｃａｅ；ｅｌｉｎｒｆｏｙｒｚｔｎ；ｌｗｏａｉｏｇｎｃｙｍｕｓｏｇａｔｌｍｅａｉｐｉｏｏｖｌｔｅｒａｉｌｃｍｐｕｄｓｏｅ—ｓｅｌｓｒｃｕｅｏｏｎ：ｅｒｈｌｔｔｒｕ

水性环氧树脂乳液的制备与研究

摘要高速铁路中使用的混凝土轨道板在野外环境下不可避免的受到自然因素的侵蚀，混凝土轨道板在使用周期范围内的保养和维持以及后期在混凝土轨道板使用周期结束后的翻新消耗都会非常巨大。

为能够有效阻止自然因素对混凝土轨道板的侵蚀，降低后期维修和重建混凝土轨道板的成本，本论文拟研究一种初期就涂覆在混凝土轨道板表面的涂料。

涂料行业所使用的原料种类繁多，自身具有非常优异性能的环氧树脂脱颖而出，并在涂料行业中被广泛使用。

由于市面上常见的传统环氧树脂涂料对人体有损害，并且对大气有危害的溶剂型环氧涂料。

所以本论文拟研究一种新型的绿色环保环氧树脂乳液，这种新型绿色环保乳液摒弃了以有机溶剂溶解环氧树脂的方法，选择以常用的水作为替代品来分散环氧树脂。

水性环氧涂料在固化剂存在的条件下，通过其对水性环氧树脂乳液的固化，形成的一种具有一定机械性能和力学性能的涂膜。

由于水性环氧树脂乳液是制备涂膜过程中不可缺失的一环，所以涂膜的力学性能和机械性能甚至化学性能都要受到水性环氧树脂乳液性能的影响。

因此制备一种符合市场要求和使用性能的水性环氧树脂乳液迫在眉睫。

新型绿色环保水性环氧树脂乳液的制备方法繁多，本论文研究了其中的两种，即化学方法和物理方法相结合的方法，下文是对研究内容的具体阐释：首先，由于环氧树脂分子结构两端各有一个环氧基，聚乙二醇两端各有一个醇羟基，并且聚乙二醇分子中具有很多醚键，亲水性加强。

在适当温度和适当引发剂存在的条件下，利用引发剂的引发作用使得环氧树脂上的某一端环氧基开环，随后聚乙二醇的一个醇羟基会被引入到开环的环氧基上。

由于聚乙二醇的另外一个醇羟基和分子链中相当多的醚键存在，被引入聚乙二醇分子的亲油性环氧树脂也因此具有了一定程度的亲水性，成功运用自乳化法制备出聚乙二醇改性环氧树脂自配乳化剂。

开环反应中通过对环氧值变化的检测，得到反应过程中不同反应因素对开环过程的影响。

通过测试试验产物的红外光谱图，得到了试验改性前后试验产物的结构变化。