水性环氧树脂制备与性能研究(精选)
水性环氧树脂的合成及应用性能研究

水性环氧树脂的合成及应用性能研究水性环氧树脂是一类具有良好的附着力、电气绝缘性、化学稳定性的热固型高分子材料,作为涂料、胶粘剂以及复合材料等的树脂基体,应用的领域非常广泛。
本文对水性环氧树脂的合成及其应用性能进行了研究。
标签:水性环氧树脂;合成;应用性能引言随着人们环保意识的不断提高,绿色环保的化学材料越来越受关注。
水性环氧树脂以其优异性广泛用作复合材料、胶粘剂、涂料等方面,越来越受到人们的重视。
由于溶剂型环氧树脂体系容易带来大量的有机挥发物,对自然环境和人体健康造成极大的危害,因此开发具有优异力学性能、耐化学药品腐蚀性能和优良的热稳定性的水性环氧树脂体系成为行业迫切需求。
本实验通过自由基接枝聚合的方法,在过硫酸铵(APS)的催化下将亲水单体甲基丙烯酸(MAA)、功能单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)和交联单体N- 羟甲基丙烯酰胺(NMA)接枝到环氧树脂的分子链上,用氨水中和后得到粒径小、稳定性好、性能优的水性环氧树脂,并分析了酯化率,软、硬单体配比和溶剂对体系性能的影响。
1.实验部分1.1主要原料环氧树脂,工业级,中国石油化工股份有限公司生产;月桂酸,软单体BA:均为分析纯,天津市巴斯夫化工有限公司生产;三苯基膦,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司生产;乙酸乙酯,氨水:均为分析纯,天津市富宇精细化工有限公司生产;APS,分析纯,江苏强盛功能化学股份有限公司生产;MMA,分析纯,天津市永大化学试剂有限公司生产;硬单体MAA,分析纯,天津市北联精细化学品开发有限公司生产;硬单体St,分析纯,天津市凯信化学工业有限公司生产;NMA,分析纯,上海展元化工有限公司生产;去离子水,自制。
1.2试样制备环氧酯的合成:将环氧树脂、月桂酸和三苯基膦加入到带有搅拌器、温度计、冷凝管的四口烧瓶中,同时通入氮气,然后缓慢升温至110℃,使环氧树脂熔融并搅拌,反应1h后测酸值,直至酸值小于5,得到环氧酯。
新型水性环氧树脂固化剂合成及性能的研究_陈奕汐
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1. 3. 2 含聚乙二醇的非离子型水性固化剂 ( 1) 在带有搅拌器、冷凝管和温度计的三口瓶
中加入计量的双酚 A、环氧氯丙烷、乙醇和催化剂, 在 60 ~ 80 ℃ ,反应 4 ~ 8 h。( 2) 将得到的化合物 通过滴液漏斗逐步向计量的二乙烯三胺中滴加, 生成环氧胺加成物,温度保持 60 ~ 80 ℃ ,反应 2 ~ 6 h。( 3) 在带有搅拌器、冷凝管和温度计的三口
1 实验部分
1. 1 原料和试剂 表 1 为合成水性固化剂的原料和试剂。
表 1 原料和试剂 Table 1 Materials and reagents
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Materials and reagents 双酚 A / Bisphenol A 环氧氯丙烷 / Epichlorohydrin 氢氧化钠 / Sodium hydroxide 聚乙二醇 1000 / Polyethylene glycol 1000 聚乙二醇 2000 / Polyethylene glycol 2000 二乙烯三胺 / Diethylenetriamine
目前,最典型的水性固化剂是由低分子环氧 树脂与多 乙 烯 多 胺 反 应 生 成 环 氧-胺 加 成 物,再
以单环氧化合物封闭活性高的伯胺氢,然后与有 机酸成盐制备而成。该类固化剂的优点是,由于 在多元胺分子链中引入环氧树脂分子链使其与 环氧树脂相容性好,而且通过改变有机酸的用量 可以调节固化剂的亲水亲油平衡值( HLB) ,使之 能较好地乳化液体环氧树脂。该水性固化剂制 备方法虽然已有成熟的工艺路线,但是在实际操 作中,多乙烯多胺活性高,与环氧树脂反应剧烈, 容易发生 枝 化 反 应,不 易 控 制。 通 常 的 情 况 下, 为了防止发生凝胶,胺需要大大过量,然而,游离 多乙烯多胺 的 沸 点 高,不 易 完 全 脱 除,需 要 投 入 大量的能源和资 金,实 验 和 生 产 的 成 本 大 大 的 增加[1]。
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》

《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》一、引言随着现代工业的快速发展,涂料的种类和性能不断得到改进和提升。
其中,水性环氧耐蚀涂料因其优异的耐腐蚀性、高硬度、良好的附着力等特点,在工业防护、建筑装饰等领域得到了广泛应用。
本文旨在研究水性环氧耐蚀涂料的制备工艺及其性能,为实际应用提供理论依据。
二、水性环氧耐蚀涂料的制备1. 原材料选择水性环氧耐蚀涂料的制备主要涉及环氧树脂、固化剂、颜料、填料和水等原材料。
其中,环氧树脂和固化剂是影响涂料性能的关键因素。
2. 制备工艺(1)将环氧树脂、颜料、填料等原材料按照一定比例混合,搅拌均匀。
(2)加入适量的水,调整涂料的黏度和流动性。
(3)加入固化剂,进一步搅拌均匀,直至形成均匀的涂料。
三、性能研究1. 耐腐蚀性能水性环氧耐蚀涂料具有优异的耐腐蚀性能,能够有效地抵抗化学物质、盐雾、潮湿等环境的侵蚀。
通过实验对比,发现该涂料的耐腐蚀性能优于同类产品。
2. 硬度与附着力水性环氧耐蚀涂料具有较高的硬度,能够有效地抵抗物理磨损。
同时,该涂料具有良好的附着力,能够与基材紧密结合,形成牢固的涂层。
3. 干燥时间与施工性能该涂料具有较短的干燥时间,能够在较短时间内形成保护层。
此外,该涂料具有良好的施工性能,方便施工人员操作。
四、应用领域及展望水性环氧耐蚀涂料在工业防护、建筑装饰等领域具有广泛的应用前景。
例如,可用于钢结构、桥梁、船舶、油罐等设备的防护,也可用于建筑墙面的装饰等。
随着科技的进步和环保要求的提高,水性环氧耐蚀涂料将逐渐取代油性涂料,成为涂料市场的主流产品。
未来,研究者们可以在环保、性能、施工性能等方面进一步优化水性环氧耐蚀涂料的性能,以满足更多领域的需求。
五、结论本文研究了水性环氧耐蚀涂料的制备工艺及其性能。
通过实验对比,发现该涂料具有优异的耐腐蚀性能、高硬度、良好的附着力、较短的干燥时间和良好的施工性能。
这些优点使得水性环氧耐蚀涂料在工业防护、建筑装饰等领域具有广泛的应用前景。
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究
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新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究摘要:环氧树脂是一种化学性质优异的材料,其中包含环氧基、羟基和醚键等多种活性反应基团,因此在各种领域得到广泛应用。
然而,传统的溶剂型环氧树脂由于其高挥发性有机化合物(VOC)含量已经无法满足现代绿色环保的需求,因此研究环氧树脂水性化技术及其改性化方法就显得非常重要。
通过采用自制反应型表面活性剂作为亲水基团,并加入低分子量环氧树脂等原料进行制备,可以得到环氧当量在800g/eq左右的水性化环氧树脂。
与市售的水性环氧树脂相比,这种材料具有优异的打磨性能和耐水性能,而且干燥性能也更加出色,适合于“湿碰湿”体系。
此外,由于它能添加更少的固化剂,因此也具有更好的性价比。
鉴于此,本文将讨论新型改性水性环氧树脂的植被以及改性后的性能,旨在推广和应用水性化环氧树脂技术,促进经济可持续发展和环保事业的发展。
关键词:水性环氧树脂;制备;性能前言:环氧树脂是一种常用于涂料、粘结剂等产品的树脂基体,由于其具有优异的附着力强、力学性能高、耐化学品性和电绝缘能力等特性,在建筑结构工程、机械零件加工以及航空工业制造等领域得到了广泛应用。
然而,传统的溶剂型环氧树脂存在致毒、挥发性强等问题,因此研究环保、安全而有效的水性环氧树脂已成为专家学者的关注重点。
本研究合成的新型水性环氧树脂具有更大的分子量以及更好的乳化效果,同时与常规水性环氧树脂相比稳定性更佳、早期打磨性能更好、耐水性能更优秀,解决了目前水性环氧树脂存在的一系列问题。
此外,本研究中合成的水性环氧树脂还具有优异的成膜性能,涂层表面光滑、均匀,具有良好的外观效果。
一、水性环氧树脂改性研究进展(一)聚氨酯改性水性环氧树脂聚氨酯具有良好的韧性、耐冲击性和耐腐蚀性等优点,对环氧树脂进行改性可以有效改善其本身的质脆、耐冲击性不足的缺点,提高涂膜的综合性能。
改性方法可以采用物理共混合共聚改性法。
通过将不同粒径的水性聚氨酯与市售水性环氧乳液进行物理共混,当水性聚氨酯粒径为55nm且比例为5%时,可明显增强环氧树脂的韧性,并提高拉伸性能和涂膜的耐冲击性和柔韧性等[1]。
水性环氧树脂合成及其性能研究报告
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个人资料整理仅限学习使用目录1.引言 (2)2.实验 (5)2.1仪器与试剂 (5)2.2实验方法 (5)2.3表征 (6)3.结果与讨论 (6)3.1反应机理 (6)3.2红外吸收光谱 (6)4.结论 (7)参考文献 (7)致谢 (9)水性环氧树脂的合成及其性能研究孙衎,安徽师范大学化学与材料科学学院摘要:本研究以丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS>为水性单体,对环氧树脂E51进行改性。
此共聚物不需中和,就能获得良好的水分散性。
设计出了AMPS 改性环氧树脂的反应路线,通过正交实验和对比实验,对反应物配比、聚合温度和引发剂用量等反应条件进行了优化,并探讨了影响反应稳定性的因.个人资料整理仅限学习使用素。
由于AMPS的高聚合活性,须采用一些较为特殊的单体滴加方法,以保证共聚反应的稳定进行。
关键词:环氧树脂;丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS>;接枝反应;水溶性Synthesis and Performance Study of Water-soluble Epoxy ResinSun Kan, College of Chemistry and Materials ScienceAbstract: The epoxy resin emulsion derived from chemical method received much attention due to absence of surfactant. It is characteristic of self-emulsification, dispersoid particle was small at nano level. The modifier reported in the literature to prepare anionic epoxy resin was mostly acrylic monomers. Epoxy resin can obtain water-disposabilityafter carboxyl group was introduced and neutralized. The emulsion prepared by this approach only could keep stable under the alkalescent circumstance. If pH value vary, the system tend to agglomerate or gelate which is bad to preservation and untilization.Key words: epoxy resin, 2-acrylamido-2-methyl-l-propanesulfonic acid, graft polymerization, water solubility1.引言环氧树脂(Epoxy resin>是泛指含有两个或者两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并通过环氧基团反应形成的热固性产物的高分子低聚体,是一种从液态到粘稠态、固态多种形态的物质。
水性环氧树脂乳液的合成及性能研究
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。由此证明该环氧树脂一端
为环氧基, 一端为乙烯基双键 , 其分子式为:
图 2 是高分子质量环氧树脂合成各步的 I R谱 图。其中 a 为苯酐和聚乙二醇经酯化反应后生成链 端带有羧基的线性树脂 A 的 I R 图 , 分析表明 1 043 cm 、 1 129 cm 的吸收峰为烷基醚键 C - O - C 的 伸缩振动, 1 724 c m 的吸收峰为 C = O 键的伸缩振 动峰, 据此证明 了酯键的存在 ; 1 724 c m 为 C= O -1 - 1 键的伸缩振动峰, 949 cm 、 3 428 cm 处为羟基特 征吸 收峰 , 由 此证明 了羧 基的 存在。 1 455 cm 、
F ig . 2 IR spectrum o f HMW epaxy resin
图 2 高分子质量环氧树脂 IR 图
行, 固化剂向微粒内部扩散的速度变慢 , 使粒子的内 层来不及固化, 导致固化不完全, 降低了膜的最终硬 度。相反, 小粒子表面的固化剂浓度适中, 固化速度 慢, 使固化剂有充分时间扩散到整个微粒, 使之固化 完全, 形成均一的完全固化的硬膜。
苯酐和聚乙二醇经酯化反应后生成链端带有羧 基的线性树脂 A 。 A 和 E-44环氧树脂发生酯化反 应生成末端带有环氧基的树脂 B。 B 再与双酚 A 在 季铵盐作 用下经 醚化 反应 , 合 成相对 分子 质量 10 000~ 20 000的高分子质量环氧树脂 HMW。 1. 2. 2 中等分子质量环氧树脂的合成 双酚 A 和 E-44 环氧树脂在季膦盐作用下经扩
图 3 为水性环氧树脂的红外光谱 , 分析表明 832 -1 cm 、 1 250 c m 为环氧骨 架的振动吸 收峰; 1 052
- 1 - 1
cm 、 1 184 cm 为烷基醚键伸缩振动 ; 2 972 cm 、 2 944 c m 为甲基、 亚甲基的特征吸收。 1 720 cm - 1 的吸收 峰为 C = O 键 的 特征 吸收 峰; 1 390 cm 、 1 580cm 的吸收峰为羧基的特征吸收; 3 412 cm 处有一强吸收峰, 为羟基特征吸收峰 羧酸盐的存在。 2. 2 粒子大小及其分布 粒子大小及其分布对分散体系的性质及涂层的 性质是非常关键的 。而粒子大小及分布 ( 图 4)主 要取决于制备方法、 设备、 乳化剂类型及用量等因素。
水性环氧树脂
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“水性环氧树脂”资料合集目录一、水性环氧树脂的制备及其防腐性能研究二、水性环氧树脂涂料的研究进展三、水性环氧树脂应用研究现状分析四、磷酸酯硅氧烷丙烯酸接枝改性水性环氧树脂的制备与性能研究五、水性环氧树脂清漆和色漆的配方研究六、水性环氧树脂乳液制备及应用水性环氧树脂的制备及其防腐性能研究水性环氧树脂是一种环保型的高分子材料,具有优异的物理化学性能和广泛的应用前景。
水性环氧树脂可根据不同需求分为多种类型,包括水性纯环氧树脂、水性聚氨酯环氧树脂和水性醇酸环氧树脂等。
这些树脂的制备方法主要包括乳化法、分散法和离子交换法等。
然而,对于水性环氧树脂的防腐性能研究仍存在一定不足,因此本文旨在探讨水性环氧树脂的制备及其防腐性能。
本文的研究目的是为了制备出高性能的水性环氧树脂,并探究其防腐性能。
水性环氧树脂涂料的研究进展随着环保意识的不断提高,水性涂料的需求逐渐增加。
其中,水性环氧树脂涂料由于其卓越的性能和广泛的应用领域而受到广泛关注。
本文将探讨水性环氧树脂涂料的研究进展。
水性环氧树脂涂料是一种以水为溶剂的涂料,其特点是VOC(挥发性有机化合物)含量低,对环境友好,且具有优良的耐候性、耐磨性和附着力。
水性环氧树脂涂料还具有优异的防腐性能,被广泛应用于桥梁、船舶、钢结构等重防腐领域。
近年来,科研人员在水性环氧树脂涂料的制备和性能优化方面取得了重要进展。
例如,通过改变水性环氧树脂涂料的配方,可以改善其干燥速度和涂膜性能。
新型的固化剂和助剂也被开发出来,以进一步提高水性环氧树脂涂料的性能。
在应用方面,水性环氧树脂涂料已成功应用于建筑、汽车、家具等领域。
特别是在建筑领域,因其具有优良的环保性和耐久性,已成为绿色建筑的首选涂料。
水性环氧树脂涂料的研究取得了显著的进展。
通过不断优化制备工艺和改进配方,水性环氧树脂涂料的性能得到了显著提高。
随着科技的不断发展,我们期待水性环氧树脂涂料在未来的研究和应用中能发挥更大的作用,为环保事业做出更大的贡献。
水性环氧树脂的研制及其固化性能研究
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变, 分解温度约在 30 , 8 ℃ 热失重率 8 % , 9 其玻璃转 变温度有所 降低 , 韧性有所提高 , 其它性能基 本不受影响 。 关健词 : 水性环氧树脂 ; 反应型环氧树脂乳化剂 ; 合成 ; 固化 ; 能 性
中 图 分 类 号 : 6 3 1 0 3 .3 文献标识码 : A
环氧树脂 E一 4结构极 为相似 的水 溶性 M O— 4 e P G— a E一 4多嵌段共聚物 , E M — 4 以此为乳化剂 , 利用相反转技术制备水性环氧树脂 E一 4乳液并 4 对其 固化 性能 进行研 究 , 这在 文献 中尚少有 报道 。
1 实验 部分
仪测 定 ; 热 ( T 和 热 失 重 ( G) 析 由 T A 差 D A) T 分 G/ S T 8 1 型热 分 析 仪 测 定 , 温 速 率 l℃/ i, D A5。 升 0 r n a N 流量 4 . m / i。 2 0 0 lm n 12 Me P G—Ma . O— E —E一 4乳 化剂 的合成 4 称 取一定量 的端 甲氧基 聚乙二醇 和马来酸酐 于 带有冷凝器三颈瓶中以适量 甲苯作溶剂 反应 , 度控 温 制在回流状态 , 搅拌 , 酯化完全后 , 加人与 马来 酸酐等 摩 尔量 的环 氧树脂 E一 4进 行酯 化反应 , 4, 当酯 化率 达到要 求时 , 减压抽去溶剂得到红棕色固体 。 1 3 水性 环 氧树脂 乳液 的制 备 . 将一 定量 的 E一 4环氧 树脂 与 一定 比例 的乳 4 化 剂 于 2 0 三 颈 瓶 中加 热 7 ℃ 搅 拌 均匀 , 5 ml 0 当温 度降至 5 ℃左右, O 以每 5 i mn滴加 l l m 蒸馏水 , 控 制搅拌速度 10 rmn 制得固含量均为 6 %的水 00/ i, o 性 环 氧树脂 。 14 水性 环 氧树脂 的 固化 . 加人 5 水性 环 氧 树脂 乳 液重 量 的水 性 固 化 % 剂 于乳 液 中分别在 室温 和 6 c 下 固 化 。 oI : 1 5 聚 合物 表征及 水性 环氧 树脂性 能 测试 。 . 15 1 酯化 率的测 定 u 用标 准 K H 乙醇 溶液 .. O 滴 定方 法测 定 聚合 物 Me O—P G—Ma E —E一 4合 4
水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究
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水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究水性环氧树脂是一种重要的环氧树脂产品,具有良好的环境友好性和广泛的应用前景。
然而,由于环氧树脂具有低溶解度和高粘度等特点,使得其在水介质中的分散性能较差。
为了克服这一问题,可以通过制备水性环氧树脂专用乳化剂来提高其分散性能,并且研究乳化剂的性能,以进一步优化其应用性能。
制备水性环氧树脂专用乳化剂的方法有多种,一种常见的方法是利用表面活性剂将环氧树脂分散到水中。
在制备过程中,首先选择一种适合环氧树脂的表面活性剂,如十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯等。
然后将表面活性剂和环氧树脂按一定的配比混合,并加入适量的水,在适当的温度下进行剧烈的搅拌,使得环氧树脂能够均匀地分散到水中,并形成一个稳定的乳液。
乳化剂性能的研究主要包括以下几个方面。
首先是乳化剂的稳定性。
稳定的乳液是水性环氧树脂应用的基础,因此乳化剂的稳定性是非常重要的。
可以通过测定乳化剂在不同温度下的稳定性、离心沉降试验和膏状指数等来评价乳化剂的稳定性。
其次是乳液的粒径和分散性能。
乳液的粒径和分散性能直接影响最终乳液的性能和稳定性。
可以通过动态光散射仪、显微镜等测试仪器来测定粒径分布和形态,以评价乳液的分散性能。
另外,对乳化剂的乳化效率和乳液的可操作性也需要进行研究。
乳化效率的好坏将直接影响到乳化剂的使用成本,而乳液的可操作性将影响到其在实际应用中的使用效果。
最后是评价乳液的应用性能。
水性环氧树脂一般用作涂料、胶黏剂等产品的基础成分,因此,乳液的应用性能对其实际应用效果有重要影响。
可以通过测定乳液的固含量、粘度、干燥时间、硬度等指标来评价乳液的应用性能。
总之,水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究是一个综合性的课题,需要对乳化剂的稳定性、粒径分布、乳化效率、乳液的可操作性及应用性能进行综合评价和研究,以实现优化乳化剂的设计和应用。
这将为水性环氧树脂的开发和应用提供有力的支持。
《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》
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《水性环氧耐蚀涂料的制备及其性能研究》一、引言随着现代工业的快速发展,涂料的种类和性能不断得到提高。
水性环氧耐蚀涂料作为一种新型的环保型涂料,因其优异的耐蚀性能、良好的施工性能和环保性而受到广泛关注。
本文将介绍水性环氧耐蚀涂料的制备方法及其性能研究,旨在为相关领域的科研人员和工程技术人员提供参考。
二、水性环氧耐蚀涂料的制备1. 原材料选择制备水性环氧耐蚀涂料,需选用优质的环氧树脂、固化剂、溶剂、助剂等原材料。
其中,环氧树脂是涂料的基体,对涂料的性能起着决定性作用;固化剂则影响涂料的固化速度和性能;溶剂和助剂则用于调节涂料的施工性能。
2. 制备工艺水性环氧耐蚀涂料的制备工艺主要包括混合、乳化、调色等步骤。
首先将环氧树脂、固化剂、溶剂等原材料按一定比例混合,然后进行乳化处理,使涂料具有良好的水性。
最后进行调色,得到所需颜色的涂料。
三、水性环氧耐蚀涂料的性能研究1. 耐蚀性能水性环氧耐蚀涂料具有优异的耐蚀性能,能够在恶劣环境下长期保持涂层的完好性。
通过实验对比,该涂料在盐雾、潮湿等环境下具有较好的耐蚀性能,能够有效地防止金属基材的腐蚀。
2. 施工性能水性环氧耐蚀涂料具有良好的施工性能,如流平性好、不流挂、不粘刷等。
此外,该涂料还具有较长的开放时间和较短的固化时间,方便施工操作。
3. 环保性能水性环氧耐蚀涂料以水为分散介质,无有害挥发物,符合环保要求。
在生产和使用过程中,不会对环境造成污染。
此外,该涂料在涂装过程中无需加热固化,降低了能耗。
四、实验结果与讨论通过实验测试,水性环氧耐蚀涂料在耐蚀性能、施工性能和环保性能方面均表现出良好的性能。
与传统的溶剂型涂料相比,该涂料在耐盐雾、耐潮湿等方面具有更高的性能。
此外,该涂料还具有优异的流平性和较短的固化时间,方便施工操作。
在环保方面,该涂料以水为分散介质,无有害挥发物,符合环保要求。
五、结论本文介绍了水性环氧耐蚀涂料的制备方法及其性能研究。
通过实验测试,该涂料在耐蚀性能、施工性能和环保性能方面均表现出良好的性能。
水性环氧树脂乳液的研制分析
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水性环氧树脂乳液的研制分析常用的环氧树脂大多数为粘稠的液体或固体,不溶于水, 溶于芳烃类、酮类等有机溶剂。
有机溶剂不但价格较贵, 而且具有挥发性, 对环境造成污染,随着对环境保护的要求日益严格, 不含挥发性有机化合物( VOC ) , 或低VOC, 或不含有害空气污染物(HAP)的体系已成为新型材料的研究方向。
与溶剂型涂料相比, 水性环氧涂料具有诸多优点, 如低的VOC含量、较小的气味、使用安全、可用水清洗等。
在工业和商业上具有很大的吸引力, 正在被不断推广。
1、水性体系的实验分析1. 1实验原料环氧树脂,二乙醇胺,冰醋酸,溴化钾,无水乙醇1.2 改性F-51环氧树脂的结构分析将改性环氧树脂抽真空除去溶剂, 再用水洗涤,除去未反应的二乙醇胺, 然后经真空干燥后涂于KB r片上测其红外光谱。
1. 3改性F-51环氧树脂制备反应过程中环氧基转化率的测定由于在本实验体系中存在碱性基团, 用盐酸一丙酮法测定环氧值误差较大, 故用红外光谱法予以测定。
根据环氧基在910 cm- 1处的特征吸收峰的高低(与体系中环氧基含量成正比) , 以1 600 cm- 1处苯环的吸收峰高(反应前后保持不变)作为标准, 计算环氧基的反应转化率, 对反应过程和结果进行定量分析。
环氧基转化率( a% )按下式计算:式中: Ae -环氧基吸光度;Ap -苯基吸光度;A = Log I0 /I;I0-入射光强度;I - 透射光强度。
1. 5 改性F-51环氧树脂的合成用酚醛环氧树脂F-51 和二乙醇胺在一定温度下混合, 二乙醇胺的仲胺氢与F51树脂的部分环氧基发生加成反应引入亲水性经基, 同时在树脂分子中生成叔胺结构。
下式表示加成反应的原理:改性环氧树脂的合成步骤如下:( 1)取一定量的F-51树脂于三口瓶中, 在60℃预热10m in, 加入乙醇和乙二醇单丁醚的混合溶剂,恒温搅拌, 使树脂完全溶解。
( 2)升温至80℃, 用滴液漏斗缓慢滴加二乙醇胺的乙醇溶液, 滴完后继续恒温反应, 并每隔30m in测一次体系的红外光谱, 待环氧基含量达到理论值后停止加热。
水性环氧树脂制备与性能研究

水性环氧树脂制备与性能研究水性环氧树脂的制备主要有两种方法:溶剂法和乳液法。
溶剂法是将环氧树脂与溶剂相互溶解,然后加入乳化剂与水乳化,形成水性环氧树脂。
这种方法的优点是制备简单,缺点是需要大量溶剂,不符合环境保护要求。
乳液法则是将环氧树脂与乳化剂、助剂等在无溶剂体系中乳化,然后与水相混合得到水性环氧树脂,该方法不需要溶剂,符合环境保护要求,但乳液稳定性较差,需要添加稳定剂。
乳液稳定性是水性环氧树脂的重要性能之一、乳液稳定性好,能够提高涂料的乳液粘度稳定性,降低涂料粘度。
研究表明,在制备水性环氧树脂时,选择合适的乳化剂和稳定剂,并进行适当的调整,能够显著提高乳液的稳定性。
固化性能是指水性环氧树脂在固化过程中的特性。
环氧树脂固化主要通过和固化剂反应来实现,固化剂的选择和用量对固化性能有重要影响。
研究表明,采用多酚固化剂和环氧固化剂的复合固化体系,能够提高水性环氧树脂的固化性能。
表面性能是指水性环氧树脂涂膜的耐磨性、耐腐蚀性、粘结性等性能。
研究表明,通过添加改性剂或添加适量的填料,能够提高水性环氧树脂涂膜的表面性能。
例如,添加硅酮改性剂可以提高涂膜的耐磨性和耐腐蚀性;添加适量的纳米填料可以提高涂膜的硬度和抗划伤性能。
涂膜性能是指水性环氧树脂涂膜的外观质量、光泽度、附着力和耐候性等性能。
涂膜性能的研究主要通过评价涂膜的抗刮强度、黏结强度、耐蚀性、耐候性等指标来评估。
研究表明,在制备水性环氧树脂时,采用合适的乳化剂和固化剂,并进行适当的调整,能够提高涂膜的附着力和耐候性。
总之,水性环氧树脂的制备和性能研究对于推动环境友好型涂料的发展具有重要意义。
未来的研究可以继续深入探索水性环氧树脂的制备方法,优化配方和改性剂的选择,进一步提高水性环氧树脂的性能,满足不同领域的应用需求。
水性环氧树脂乳液的制备与研究
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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。
单组分水性环氧树脂的合成及性能研究
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向科炜等:单组分水性环氧树脂的合成及性能研究
在水中以分散体至溶液形式存在,外观呈半透明至透 明。目前离子化的水性环氧树脂的技术路线一般为, 采用丙烯酸酯单体与环氧树脂共聚,往树脂主链中引 入丙烯酸等亲水单元,中和后赋予树脂水分散性[9-10]。 但是由于聚丙烯酸酯链段的存在,涂膜与基材的附着 力及耐化学品性均比纯环氧树脂基涂料差。
环氧树脂主要通过引入非离子、阴离子及阳离子
结构实现水性化[2]。非离子改性的水性环氧树脂由于 亲水性不强,粒径一般在几百至上千纳米,外观呈乳 白色。这种改性方式的优点在于涂膜中没有离子化的 水可渗透的通道,因此防腐性较好,可以与水性胺类 固化剂搭配作为双组分涂料,适用于重防腐领域。对 于单组分环氧涂料市场,客户从传统的溶剂型醇酸调 和漆或者丙烯酸涂料转向水性涂料,对水性树脂的外 观及施工兼容性均有一定要求,对防腐性要求不高, 因此可采用离子化的水性环氧树脂,其亲水性更强,
关键词:水性环氧;单组分;轻防腐;扩链度
中图分类号:TQ630.4
文献标识码:A
文章编号:1006-2556(2020)01-0020-06
Synthesis of One-component Waterborne Epoxy Resins and
Research on Their Properties
0 前 言
环氧树脂基涂料因其优异的防腐性、耐化学品性 被广泛应用于工业涂装,近年来由于环保法规逐渐趋 严,环氧涂料水性化的趋势日益明显[1-8]。水性环氧涂 料分为单组分和双组分两大体系,单组分水性环氧涂 料成本低廉,施工应用方便,不存在贮存期的问题,可 以应用于钢结构、混凝土防护及汽车底盘[5-6]等对防腐 性要求不高的场合。
第 35 卷 第 01 期 2020 年 01 月 DDOOII::1100..1133553311//ooaattiinnggss..22002200..0011..000041
水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究
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水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究水性环氧树脂是一种重要的高性能涂料和胶粘剂基材,具有无溶剂、无毒、环保等优势。
然而,由于环氧树脂具有高分子量和极性较强的特性,其溶解性较差,不易制备成水性体系。
因此,利用乳化技术制备水性环氧树脂乳液具有重要意义。
本文将探讨水性环氧树脂专用乳化剂的制备及其性能研究。
一、水性环氧树脂专用乳化剂的制备1.选择合适的酸碱中和剂:一般选择有机酸或无机酸。
有机酸如乙酸、丙酸等,无机酸如盐酸、硫酸等;2.将酸碱中和剂加入到环氧树脂溶液中,并搅拌均匀;3.加入适量的乳化剂,继续搅拌均匀;4.在适当的温度下加入稀释剂,调整浓度。
二、水性环氧树脂专用乳化剂性能研究1.乳化剂稳定性:通过评估乳液的稳定性来评价乳化剂的性能。
可以采用多种方法,如离心试验、蒸发试验、腐蚀试验等。
通过这些试验,可以评估乳化剂的乳化效果和稳定性。
2.乳化剂的表面活性:乳化剂的表面活性是指其在界面上降低表面能的能力。
可以通过测定乳化剂的表面张力和界面张力来评价其表面活性。
一般来说,表面张力越低,界面张力越高,乳化剂的表面活性越好。
3.乳化剂对乳液性能的影响:乳化剂的种类和用量对乳液的性能有很大的影响。
研究乳化剂种类和用量的变化对乳液的黏度、粒径分布等性能指标进行测定和分析,可以了解乳化剂对乳液性能的影响规律。
4.乳化剂的耐盐性:在实际应用中,乳化剂需要能够在高盐浓度下保持良好的乳化性能。
通过将乳化剂加入含有高浓度盐的溶液中,观察乳液的乳化效果,可以评价乳化剂的耐盐性能。
总结:水性环氧树脂专用乳化剂的制备及性能研究对于水性环氧树脂乳液的性能和应用具有重要意义。
通过科学合理的制备方法和详尽的性能研究,可以制备出性能优良的水性环氧树脂乳液,并为环保涂料和胶粘剂的发展提供新的选择。
水性环氧树脂的合成与性能
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CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 , 2018, 35(2): 33环氧树脂具有优良的附着力,优异的力学性能,良好的耐化学药品腐蚀性能和优良的热稳定性,被广泛应用于机械制造及日常生活生产中;但传统的环氧树脂难溶于水,只能溶于芳烃类、酮类及醇类的有机溶剂中,所以必须用有机溶剂作为分散介质,将环氧树脂配成一定浓度和黏度的树脂涂料才能使用。
有机溶剂稀释环氧树脂不仅成本高,而且有机溶剂易燃易爆,带来极大的安全隐患,同时有机溶剂有毒有害的挥发成分给操作工人的健康带来极大危害,对环境也造成严重污染。
随着人们对环境的要求越来越高,国家出台了一系列严格控制挥发性有机物排放的法律法规。
因此,环境友好的绿色环保的化学材料越来越受关注,开展对水性环氧树脂涂料的研究具有水性环氧树脂的合成与性能郭 丹,谢传欣(青岛科技大学 环境与安全工程学院,山东省青岛市 266000)摘要:以酯化开环后的环氧树脂为基体,过硫酸铵为引发剂,乙酸乙酯为溶剂,通过自由基接枝聚合将改性单体甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和N-羟甲基丙烯酰胺接枝到环氧树脂上,脱除溶剂及中和乳化后得到了水性环氧树脂,研究了酯化率和溶剂脱除对水性环氧树脂吸水率、附着力的影响,软、硬单体的配比对体系性能的影响。
结果表明:当酯化率为50%时,水性环氧树脂的附着力为1级,吸水率为5.69%;脱除溶剂能使水性环氧树脂乳液在固含量相同的情况下黏度降低,当软、硬单体质量比为1∶0时,所制水性环氧树脂稳定性好、性能优、粒径小。
关键词:水性环氧树脂 酯化开环 接枝聚合 N-羟甲基丙烯酰胺中图分类号:TQ 316.2 文献标识码:B 文章编号:1002-1396(2018)02-0033-04Synthesis and characterization of waterborne epoxy resinsGuo Dan,Xie Chuanxin(College of Environment and Safety Engineering,Qingdao University of Science and Technology,Qingdao 266000,China)Abstract: The modified monomers of methylacrylic acid,butyl acrylate,methyl methacrylate,styrene and N-hydroxymethyl acrylamide were grafted onto the epoxy resin matrix that was esterified and cyclic cleaved via radical graft polymerization in the presence of ethyl acetate as solvent,and ammonium persulphate(APS)as initiator. The waterborne epoxy resins were thereby obtained by removing the solvent as well as neutralization and emulsification. The impacts of esterification rate and solvent removal on water absorption rate and adhesion of the waterborne epoxy resin were observed. The influence of proportion of soft/hard monomers on properties of the resin system were investigated as well. The results show that the adhesion of the waterborne epoxy resin is level 1,the water absorption rate is 5.69% when the esterification rate is 50%. The usage of removal solvent reduces the viscosity of the waterborne epoxy resin emulsions in same solid content. The products have excellent and stable properties in small particle size when the mass ratio of soft and hard monomer is 1∶0.Keywords: waterborne epoxy resin; esterification and cyclic cleavage; graft polymerization; N-hy-droxymethyl acrylamide收稿日期:2017-10-09;修回日期:2017-12-29。
水性环氧树脂制备与性能研究
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温度/℃
•
不同含水量的水性环氧树脂乳液温度-粘度关系 (300s-1)
含水量-粘度关系
7
6
100r/s-1 300r/s-1 500r/s-1 700r/s-1 900r/s-1
5
粘度/pa.s
4
3
2
1
0 10 20 30 40 50
含水量/%
.不同剪切速率的水性环氧树脂乳液含水量-粘度关系(30℃)
1000
剪切速率s-1
不同含水量的水性环氧树脂乳液剪切速率-流动活化能曲线
80 75
300r/s -1 500r/s -1 700r/s
-1
流动活化能/(KJ.mol-1)
70 65 60 55 50 45 40 35 10 20 30 40 50
含水量/%
•
不同剪切速率的水性环氧树脂乳液含水量-流动活化能曲线
流动活化能
• η=A×exp△Eη /RT (1) • lnη =lnA+△Eη/RT (2)
74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 0 200 400 600 800
10% 30% 50%
流 动活化能( KJ.mol-1)
机械稳定性测试:用低速台式离心机,观察乳液 在3000r/min,离心30min,60min乳液是 否分层。
乳液稳定性研究
• 温度对稳定性的影响
温度 50℃ 60℃ 65℃ 70℃ 稳定性 30min分层 60min分层 60min不分层 60min不分层
乳化剂用量对稳定性的影响
乳化剂用量 10% 15% 20% 25% 稳定性 30min分层 60min分层 60min不分层 60min不分层
水性环氧树脂的制备与性能研究
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水性环氧树脂的制备与性能研究李进,张良均,童身毅,唐进伟(武汉工程大学化工与制药学院湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,武汉430074) 慧聪涂料网讯:摘要:采用中等相对分子质量环氧树脂与聚醚反应,合成了非离子环氧树脂乳化剂,再结合相反转技术,制备水性环氧树脂乳液。
讨论了乳化剂的用量对乳液粒径和稳定性的影响;研究了乳化剂、环氧固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系。
关键词:环氧树脂;水性环氧树脂;相反转技术0.引言环氧树脂固化物具有优异的物理化学性能,尤其以优良的耐水性、耐化学品性、极佳的粘附性能而广泛应用于涂料领域[1]。
现在,人们在追求涂料高性能的同时,对于节约资源、保护生态环境越来越重视,研究开发水性环氧涂料已经成为涂料工业发展的一大趋势,具有广阔的前景。
转相乳化法是制备高分子聚合物水基化微粒体系的有效方法[2],但制备乳胶粒径小且分布均匀、稳定性好的乳液体系受许多因素影响,其中乳化剂的影响最为重要。
近年来,对于非离子型乳化剂及其合成乳液的报道已经很多[3-7],本文利用环氧基团的高反应活性,在Lewis酸的催化作用下,与亲水性的聚乙二醇进行亲核加成反应,合成了具有两亲性同时又带有与油相成分完全相同组分的高分子乳化剂,同时对在乳化剂用量不同的条件下乳液的粒径和稳定性进行了考察,并且研究了乳化剂的用量、AB-HGF固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系。
1.实验部分1.1原材料双酚A型环氧树脂:江苏三木集团;聚醚:分析纯,上海化学试剂公司;乙二醇丁醚:化学纯,天津东天正精细化学试剂厂;三氟化硼乙醚络合物:化学纯,国药集团化学试剂有限公司;AB-HGF水性环氧固化剂:浙江安邦新材料发展有限公司。
1.2环氧树脂乳化剂的合成在干燥氮气保护下,将脱水的聚醚和环氧树脂按环氧基与羟基物质的量的比为1∶1.0~1.2的比例加到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的四口烧瓶中,搅拌下,升温至80~90℃使原料熔化,搅拌混匀,滴加催化剂三氟化硼乙醚络合物,在90~110℃下反应5~6h,出料,室温冷却即得乳化剂EP-S。
水性环氧乳液的研制及性能研究

水性环氧乳液的研制及性能研究陈俊芳;李素芳;从洪云;黄娟萍;李娇【摘要】Polymeric nonionic emulsifiers were prepared by polyethylene glycol( PEG) and epoxy resin E -44, which was then used to prepare the epoxy resin emulsion by phase inversion process. The effect of molecular weight of PEG, amount and structure of emulsifiers on emulsion stability and film properties were discussed. The results showed that the emulsifier synthesized by use of PEG6000 and E -44( 1: 1. 25 mole ratio) at (132 ±2) ℃ provided good emulsifying properties and coatings film with good comprehensive properties as incorporated with the dosage of 12% wt tertiary amines as catalyst.%采用环氧树脂E-44与不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)反应合成了高分子非离子型水性环氧树脂乳化剂,并使用相反转法制备了水性环氧树脂乳液,考查了PEG相对分子质量、乳化剂结构及其用量对环氧树脂乳液的离心、冻融、稀释稳定性及涂膜性能的影响.结果表明:采用聚乙二醇相对分子质量为6 000,n(羟基):n(环氧基)=1:1.25,以叔胺为催化剂,于130~134℃反应合成的乳化剂具有较好的乳化效果;乳化剂用量在12%时,制得的涂膜综合性能最佳.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2011(041)008【总页数】4页(P46-49)【关键词】非离子乳化剂;相反转;乳液稳定性;水性环氧乳液;涂膜性能【作者】陈俊芳;李素芳;从洪云;黄娟萍;李娇【作者单位】湖南大学化学化工学院,长沙410082;湖南大学化学化工学院,长沙410082;湖南大学化学化工学院,长沙410082;湖南大学化学化工学院,长沙410082;湖南大学化学化工学院,长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4随着人类对环境保护要求的日益迫切和严格,环保水性环氧树脂越来越受到人们的青睐。