环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的研究

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环氧树脂改性水性聚氨酯的研究

环氧树脂改性水性聚氨酯的研究

树脂开环后引入到大分子链上后得到的改性水性聚
表 2 环氧树脂改性后水性聚氨酯乳液的贮存稳定性
氨酯树脂的综合性能得到改善 ,特别是耐水 、耐溶剂
乳液
贮存时间 (天 )
性能得以明显提高 。比较 PUER 21 与 PUER 22 树脂
PUV
> 60
涂膜的性能可以看出 ,自由基聚合前后的树脂性能
EPU PU ER 21
将乳液密封后放置于 50℃烘箱中 ,记录乳液出 现沉淀的时间 。
3 实验结果与分析
3. 1 红外测试结果 VER、EPU、PUER 22树脂的红外光谱图见图 1。
1—VER; 2—EPU; 3—PUER22
图 1 不同环氧树脂改性水性聚氨酯的红外谱图 VER由环氧树脂 E244的环氧基团与丙烯酸的 羟基反应制得 , VER的红外光谱图中并没有发现环 氧基团在 830 cm - 1的特征峰出现 ,说明 E244已经参 加反应 , 1820 cm - 1 、1640 cm - 1 、910 cm - 1处的吸收 峰说明 C C 的存在 [ 7 ] , 1720 cm - 1为反应得到的 酯键基团吸收峰 , 3500 cm - 1处左右的宽峰为反应得 到的仲羟基峰 , 1510 cm - 1和 1600 cm - 1处为 E244引 入的苯环的特征吸收峰 。 PUER 22 为 PUV 与 VER 之间经自由基聚合后得到的环氧树脂改性水性聚氨 酯树脂 ,从它的红外吸收图中没有发现 C C 吸收 峰 ,说明自由基聚合反应后 , PUV 与 VER 分子链两 端的双健已经参加了反应 ,环氧树脂成功嵌段或者 接枝到 具 有 亲 水 性 的 聚 氨 酯 大 分 子 链 上 。 3200 cm - 1的宽峰为氨基甲酸酯中 NH、形成氢键的仲羟 基吸收峰 , 2200 cm - 1无吸收峰存在 ,说明 NCO 已经 完全参加反应 [ 8 ] 。 EPU 树脂主要是通过环氧树脂 的仲羟基与聚氨酯分子链末端的异氰酸酯之间的反 应 ,将环氧树脂引入到亲水性的聚氨酯分子链上 ,达 到环氧改性的目的 。在 EPU 的红外光谱图中可以 发现环氧基团在 830 cm - 1左右的特征吸收峰 ,说明 环氧基团的存在 。一般情况下 ,环氧基团在带有亲 核基团的化合物或者基团的作用下进行开环聚合或 自聚反应 ,导致乳液在贮存的过程中胶束之间发生 桥连反应 ,到一定程度后便发生沉淀 ,直至发生相分 离。 3. 2 透射电镜分析 采用不同分子设计制备的几种水性聚氨酯乳液

环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的研究

环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的研究
(. 1 惠州学 院 摘 化学工程系 , 广东 惠州 56 0 ; . 107 2 广东恒大新材料科技有限公司 , 广东 惠州 560 ) 10 1
要: 采用环氧树脂 E一 4交联对 水性 P 4 U胶 粘剂进行 改性 , 并经红外光谱测 定其结构 。文 中采 用正交试验
方法探 索环氧树 脂含 量、 异氰 酸根与 羟基 摩 尔比、 乙醇 浓度等 因素 对改性 P u胶 粘 剂性 能 的影 响 , 果表 明组合 结
度, 耐冲击性 、 耐超低 温性 、 耐油性和耐磨性好等优点 , 故应用面越来越广 。但 目前使用 较多 的仍是溶剂 型聚氨 酯胶粘剂 , 随着人们对 环保越来越关注 , 降低挥发性有机 化合物 ( O ) V C 的呼声越来越 高 , 水性 聚氨酯胶粘剂代 替 溶剂型聚氨酯胶粘剂成为必然趋势 。但是单纯的水性 聚氨酯乳液在一些性能上还 不尽人意 , 如耐 高温性 能不佳 、
1 实 验部分
1 1 实验 原料 .
聚乙二醇 20 ( E 20 )化学纯 , 00 P G00 , 广东汕头 市西龙化工 厂 ; 甲苯二异 氰酸 酯 ( D ) 工业 品 , T I, 天津市 大阳工 贸有限公 司; , 二 羟甲基丙酸 ( MP , 析纯 , 2 2一 D A)分 上海科林 化学试 剂研究所 ; 丙酮 ( P , 析纯 , c )分 天津市 百世化 工有限公 司; 乙二胺 ( D ) 分析纯 , EA , 天津市瑞金特化学 品有 限公 司; 乙胺( E ) 分析纯 , 三 TA , 天津市瑞 金特化学 品 有限公 司 ; 正二丁胺 , 分析纯 , 天津市科密欧化学试剂有 限公 司; 环氧树脂 E一 4 工业 品, 4, 广州市东 风化工实业有 限公 司出品; 三羟 甲基丙烷( M ) 分析纯 , T P , 国药集 团化学试剂 有限公 司; 丁基二月桂 酸锡 ( B L , 二 D T ) 分析纯 , 广

新型环氧树脂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

新型环氧树脂改性水性聚氨酯的合成与性能研究
备用 。 环 氧 树 脂 E一5 开 环 反 应 如 式 ( ) 示 。 1 1所
CH 一 cH— R— c H— cH ( 一 1) E 5


\ /

S 一
g 量

} 22 NC R c H cc N 彳_ H N_HH N { CC H 2—_H z HH c H C HcC H 2 H- HH H cN :厂 :厂 :
( MP D A)a ddehln lcl( E n ity eg o D G)a ema a aei s T ee oyrs s( 5 )m d e y e y st i rw m t a . h px ei E一 1 o i db h n rl n i f
ecs a n eea ddit tea oeWP n ie rh h i xe s n( 0mi) t fr ne xes miew r d e o h bv U a dsr df ec a et i 3 n , o om a a g n tr o t n no r o a l e oyrs s( 5 )m d e U e us n .T es u tr a dpr r a c f df dw tr f t e p x i E一 o i dWP m lo s h t c e n ef n e ie a — sb en 1 i f i r u o m o mo i e
望化学试剂有 限公 司; 酮 : 海东 懿化 学试 剂公 司 ; 丙 上 以上 均
为工业级 。三 乙胺 ( E : T A) 上海宁新 化工试 剂厂 ; 二月桂 酸二
丁基锡 ( T一1 ) 辛 酸 亚 锡 ( 2、 T一9 : 京 化 工 三 厂 ; 上 均 为 )北 以 分析纯 。

水性聚氨酯改性环氧树脂乳液的涂膜性能研究

水性聚氨酯改性环氧树脂乳液的涂膜性能研究

2019,Vol郾 33,No郾 7摇 www. mater鄄rep. com水性聚氨酯改性环氧树脂乳液的涂膜性能研究王玉龙1 ,侯立杰2 ,刘志勇1, ,李世宇1 ,李卓辉21摇 烟台大学土木工程学院,烟台 264000 2摇 烟台大学化学与化工学院,烟台 264000制备不同粒径的水性聚氨酯,并分析添加不同粒径和掺量的水性聚氨酯对环氧乳液成膜拉伸性能、断裂伸长率的影响,同时测试了涂膜的抗冲 击、柔韧性、耐腐蚀性、光泽度等性能。

结果发现:粒径为 55 nm 的水性聚氨酯掺量为 5% 时对水性环氧树脂的增韧效果最好,改性涂膜的拉伸强度、 断裂伸长率和断裂能比未改性环氧涂膜分别提高了 30% 、62% 和 143% ,而弹性模量基本不降低。

SEM 结果表明:掺加聚氨酯后环氧涂膜在受到外 力作用时可使应力分散,断口表面条纹多且层次丰富,呈现韧性断裂的特点,形成涂膜的抗冲击、柔韧性、耐酸碱、光泽度等性能也有显著改善。

关键词摇 摇 水性聚氨酯摇 水性环氧树脂摇 增韧摇 涂膜摇 性能 中图分类号:TQ323郾 5摇 摇 文献标识码:AStudy on Coating Properties of Waterborne Polyurethane ModifiedEpoxy Resin LatexWANG Yulong1 , HOU Lijie2 , LIU Zhiyong1, , LI Shiyu1 , LI Zhuohui21摇 College of Civil Engineering, Yantai University, Yantai 264000 2摇 College of Chemistry and Chemical Engineering, Yantai University, Yantai 264000W aterborne polyurethanes with diverse particle sizes were prepared first. Then, the influence of adding waterborne polyurethanes with diffe鄄 rent particle sizes and amounts in epoxy resin latex on the tensile properties and elongation at break of the modified epoxy resin film were investigated. The impact properties, flexibility, corrosion resistance, gloss and other properties of the modified epoxy resin coating were ana鄄 lyzed. The results indicated that the modified epoxy resin with the best toughening effect was prepared by adding 5% waterborne polyurethane with particle size of 50 nm. Compared to the epoxy coating without modification, the modified epoxy resin coating exhibited the increase of 30% , 62% , and 143% in tensile strength, elongation at break, and fracture energy, while the modulus of elasticity of the modified coating did not de鄄 crease. It could be observed from SEM results that fracture surface of the modified coating was rich in stripes and layers, showing the characteris鄄 tics of ductile fracture. This might be explained by the addition of waterborne polyurethane that made the stress on the modified epoxy resin coa鄄 ting be effectively dispersed when subjected to external force. In addition, the properties of the coating, including impact resistance, flexibility, glossiness, acid resistance and alkali resistance, were also improved evidently.Key words摇 摇 waterborne polyurethane, waterborne epoxy resin, toughening, coating, performance0摇 引言环氧树脂( EP) 具有优异的力学性能和化学稳定性,长期 以来被广泛应用于化工涂料、土木建筑等领域;但由于环氧 树脂较脆且容易老化,其应用受到一定限制[1] 。

环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯的研究

环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯的研究
2 结果 与讨论
2 1 红外光谱分析 . E P改性水性聚氨酯胶膜的红外光谱图见图 1 。
从表 2 以看出, 可 随着 E5 加入量从 4 -1 %增大 到7 , % 胶膜 的吸水率从 2 %下降到 1% , 0 2 胶膜 的 耐水性增强 ; 拉伸强度从 19M a . P 增加到 4 2M a . P,
采用法国赛特拉姆公 司 D C1 型示差扫描量 S 1 4
热仪。 1 7 力学性能 测试 .
同加入量的复合乳液胶膜性能见表 2 。
表 2 E 1加入量对乳液及胶膜的影响 ¥
将胶膜剪成长为 3 m, 0m 中部宽为 3m m的哑 铃状 , X M 型智能 电子拉力实验机 ( 用 L 济南兰光 ) 测试 , 拉伸速度为 20r / i。 5 m rn a a
采用美国 Ncl 仪器公 司 N xs 7 i e ot eu- 0型 F — 8 rI rR 全反射红外光谱仪进行分析。
维普资讯

4 2・
聚氨酯工业
第 2 卷 1
1 6 热 分析 .
为 40,0 H质 量分 数为 13 的情 况 下 , -l不 . C0 .% E5
用。
大水性聚氨酯 的应用范围, 就必须对 水性聚氨酯进 行适 当改性 , 前 常用共聚 、 目 共混 、 接枝和形成互穿 网络等方法对结构进行改性 。本实验研究了通过加 入少量环氧树脂 ( P , E ) 引入交联结构的改性方法 , 这种改性可提高涂膜 的耐水性 , 同时能时显著改善
15 红外 光谱 分析 .
异佛尔酮二异氰酸酯 (P I , ID ) 工业 品, 口; 进 聚 醚二元醇 ( P M =10 、 0 ), P G, 00 2 0 工业品 , 0 南京金 浦集 团钟 山化工有 限公 司; 一缩二 乙二醇 ( E , D G)

新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究

新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究

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]。

环氧树脂改性聚氨酯水乳液稳定性的研究

环氧树脂改性聚氨酯水乳液稳定性的研究
s n o e li c to sm an y r ltd t he r a to t e a b x la d e o y gou . o fd mu sf ai n wa i l ea e o t e ci n bewe n c r o y n p x r ps i Ke or : tr o n l u e h n e x e i yW ds wa e b r e poy r t a e; po y r sn;sa lt fe u so tbii o m li n y
摘 要 : ,L 1- 化前 掺混环氧树脂 的方式制备 了一 系列环氧树脂改性 聚氨酯水 乳液 , 3 ̄ 通过红外 光谱 ( T一1 F R)、 透射
电镜 ( E 等手段表征 了乳液在贮存 过程 中的化学结构及乳 胶粒子形 态 的变 化 , 现乳液 在存放 期间容 易破乳 的主 T M) 发
要 原 凶 是 由于 水 乳 液 聚 氮 酯 分 子 侧 链 上 亲 水 基 团羧 基 环 氧 树脂 中 环 氧 基 团 发 生 缓 慢 的化 学 反 应 造 成 的 。 关 键 词 : 性 聚氨 酯 ; 氧 树 脂 ; 液 稳 定 性 水 环 乳 中 图 分 类 号 :Q 60 4 T 3 . 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :2 3— 3 2 2 1 ) 5— 0 7—0 0 5 4 1 ( 00 0 0 4 3
S u n St bi t f W a e bo n t dy o a l y o i tr r e Epo y Re i o fe l ur t a x s n M di d Po y e h ne i
Z uWe, n ag L e e, a gH a a ,a gJ l g h i WagF n , vF i i Y n uj n T n i i f u an

封闭型环氧改性水性聚氨酯的合成研究

封闭型环氧改性水性聚氨酯的合成研究

NCO
环改l酰封 氧性内 端 己胺
C 3 己内酰胺 H
— 一 叫 —


C H3

C - — U: C CH2 -

己内酰 胺
C0OH
CH3

— 一

C-- — H 一 I CC 2 I  ̄
己 内酰胺
o 弛 NEt
} 加水乳化

pT 重I痞 f i
随着 中和 度 的增 加 , 液 的外 观 由 白色乳 液 变 乳 成 了半透 明的 溶 液 , 而且 体 系 的黏度 逐 渐 增 加 。这 是 因为 , 随着 中和 度 的增 加 , 中和 后 成 盐 的 分 数 增
加 , 基 的含量增 加 , 羧 亲水 性 增 加 , 液 由 白色 乳 液 乳
m 0
经消失 , 明一 N O基 团 已经 反应 完全 。在水 性 P 说 C U 胶膜 图 中可见 , O m 为 N H的伸 缩振 动 吸收 34Oc — 峰 , 72c 1 3 m 处为硬段羰 基 的吸收峰 , 10c 处 1 0 m 为软段聚醚 的 C 0 C伸缩振动 吸收峰 , 20c 一 一 l 4 m 为环 氧 E4的特 征吸收峰 , 明环 氧接上去 了。 4 说
图 1 主 要 反 应 历 程
14 胶 膜 的制 备 .
学性 能 的测定 , 拉伸 速度 为 2m / n m mi。
将 不 同配方 的水性 聚氨 酯乳 液在 聚 四氟 乙烯板 上 成膜 , 温下 表 干 , 后 在 8 室 然 0℃ 的烘 箱里 干燥 到
2 结 果 与 讨 论
2 1 水性 聚氨 酯结 构 的红外 光谱 分析 .

乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究

乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究
wa eb r e poy rt a e Th e e nd meho fa d n a tc a i p n n p x e i r ic s e tr o l u eh n . n e l v la t d o d i g l ci cd o e i g e o y r sn we e d s u s d. T h r ce ia in a d p ro ma c e t ft e mo i e tr o ne p lu eh n h we h tl ci a i he c a a trz t n e f r n e tss o h df d wa e b r oy r t a e s o d t a a tc cd o i
c u d o n t e e o ie g o p e sl o l pe h p xd r u a iy,wh c t blz d t mu so ih sa iie hee lin.Isic r o ain it hewae b r epo— t n o p r to n o t tr o n l
S n he i n a a t rz to fW a e bo ne Po y e h ne M o i e y t ss a d Ch r c e i a i n o t r r l ur t a df d i wih Ep x sn wh c s Ri — Op ne c i i t o y Re i i h wa ng — e d by La tc Ac d
摘 要 : 氧 树 脂 中的 环 氧 基 团在 传 统 改 性 水 性 聚 氨 酯 乳 液 中易 开 环 , 致 乳 液 不 稳 定 , 响 配 方 设 计 。选 择 低 环 导 影
相对分子质量乳酸作 为环氧树脂 的起始剂参与开环 反应 , 以异佛尔酮二异氰 酸酯 (P I 、 ID ) 聚醚 ( 2 0 等为主要原料 , N1) 合成 了乳酸开环环氧树脂 改性水性聚氨酯乳液。探讨 了乳酸 开环环氧树脂 的加入量 和加入方式 , 对改性 的水性 聚氨 酯进行表征和性能测试表 明: 乳酸成 功打开环氧基团 , 乳液状态稳定 , 将其接入水性聚氨酯 中可使胶膜 的机械性能 、 耐

环氧树脂改性聚氨酯乳液的研究进展

环氧树脂改性聚氨酯乳液的研究进展
2 0
四川化 工
第1 3卷
2 1 第 3期 00年
环 氧 树 脂 改 性 聚 氨 酯 乳 液 的研 究进 展
王 帅 谢建 良
( 电子科技 大 学微 电子 与 固体 电子 学院 , 四川成 都 ,104 60 5)
摘 要
综述 了环 氧树脂 相互 改性 聚氨酯乳 液 的研 究进展 。环 氧树脂 改性 聚氨 酯乳液 的方法 包括 物理 共 混法 和化 学共 聚 , 改性后 乳液 的固含 量提高 、 涂膜 的硬 度 和拉 伸 强度 增加 、 耐水 性 耐化 学 品性 增
向 。溶剂 型 聚氨酯 的使 用愈 来 愈 受 到 限制 , 以水 为 分散 介质 的水 性 聚 氨酯 ( U) 为 近 年来 聚氨 酯 WP 成
树脂开发研究 的方向。聚氨酯涂料更趋于绿色环 保、 更趋于健康化, 使得聚氨酯涂料有了更加广泛的
应 用前 景 。
或自 乳化法制备聚氨酯乳液和环氧树/ ¥ 液, I L 然后  ̄
单纯的 WP 乳液涂膜的耐水性差、 U 硬度低和 拉伸强度低 , 在一些性能上还不能满足人们的需求 。
醚链段是亲水性的, 而环氧树脂是油性乳液, 所以此
二 者在 水 中乳 化 时 , 聚氨 酯 分 子链 将 环 氧树 脂 包 覆
第 3期
环 氧树 脂改 性聚 氨 酯乳液 的研 究进展
强。

关键 词 : 环氧树 脂
聚氨 酯
乳液
改性
进展
环氧树脂 ( P 树脂是含有环氧基团的高分子 E)
物。其优点很多 , 如稳定性强、 粘结力高、 收缩率低 、 机械强度高、 模量高等[ , 1 被广泛的应用于涂料 、 ] 粘 结剂和复合材料基体 以及电子材料的浇注、 灌封等 领域。但是由于其性很脆 、 韧性低、 抗冲击性差等不

环氧改性水性聚氨酯

环氧改性水性聚氨酯

实验步骤
1.初聚体的制备
在装有搅拌、温度计、冷凝管的三口瓶中, 加入 TDI 和脱水的聚酯二 元醇, 逐渐升温到 60℃ , 保持在 60~ 65℃下反应 1 h 左右,取样测 定反应物中 NCO 基团的含量, 当达到规定值后, 停止反应。
2.初聚体的扩链与交联
加入扩链剂 BDO,升温到 80℃反应 1 h, 降温到 65℃, 加入亲水扩链剂DMP、环 氧树脂 E-20、内交联剂 TMP,并加入催化剂二丁基二月桂酸锡, 保温反应 4 h
--NCO+--OH
相转移
水性聚氨酯 法乳化
分散体
高速搅拌 剪切
初聚体 预聚体
小分子扩 链剂 亲水扩 链剂
TEA
高分子量
聚合物

T

M

P

交联
原料及仪器
工业品
甲苯二异氰酸酯( 80/ 20) TDI 聚氯化丙烯醚乙二元醇 N220
聚酯 多元 醇 T1136 聚醚 二元 醇N210 二羟甲基丙酸( DMPA)
环氧树脂含量的影响
• 从表 1 看到, 加入环氧树脂 • 后, 产品的耐水性有明显的提高,
随着环氧树脂含量 • 的增加, 硬度也增加了, 粘度呈
上升趋势。但环氧树 • 脂也不是加得越多越好, 从表 1
看到乳液外观由透 • 明逐渐转变成不透明, 由于它的
交联作用使水性聚 • 氨酯粒子的粒径增大的原因, 因
分析纯
三乙胺( TEA) N-甲基吡咯烷酮( NMP)
乙二胺( EDA) 环氧树脂 E-20 1, 4-丁二醇( BD01 高速剪切分散机; WGG-60 光电光泽度计;
QHB 型摆杆阻尼试验仪;
Brook-field DV-II+ D 旋转粘度计;

环氧树脂改性聚氨酯防腐涂料的制备与性能研究

环氧树脂改性聚氨酯防腐涂料的制备与性能研究

环氧树脂改性聚氨酯防腐涂料的制备与性能研究摘要本实验以甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚乙二醇(PEG)为原料合成聚氨酯预聚体,然后再加入二甲基硅油、环氧树脂、扩链剂、交联剂、增塑剂等,控制反应时间和反应温度,得到有机硅和环氧树脂复合改性的聚氨酯防腐涂料。

通过改变TDI和PEG的配比及有机硅、环氧树脂的添加量来研究改性聚氨酯防腐涂料的性能,并得到了适宜的配比和添加量。

结明表明,当加入的TDI和PEG的配比值R 为2左右,有机硅、环氧树脂的加入分别为8%,7% (均为质量分数),反应温度60℃时可获得性能较好的改聚氨酯涂料,涂膜具有较高的力学强度、良好的存储稳定性和耐酸碱性能。

关键词:聚氨酯涂料;有机硅;环氧树脂;复合改性Study on the synthesis and properties of polyurethaneanti-corrosion paint modified by epoxy resin systemAbstractIn this experiment, toluene diisocyanate(TDI) and polyethylene glycol(PEG) asraw material composes polyurethane prepolymer, and then adds simethiconeepoxy resin, a chain extender, crosslinking agent, plasticizer etc. By controlling the reaction time and the reaction temperature ,we get the polyurethana coatings which composite modified with the sicicone and epoxy resin. By changing theratio ofTDI and PEG, and the addition agent of the silicone, epoxy resin, plasticizer etc, studythe properties of modified polyurethane anti-corrosion paint, and ensure the best ratio nd adding amount. Conclusion shows , when the addition of TDI and PEG ratio is between 1.8:1 to 2.0:1;increase the amount of silicone, epoxy resin, plasticizer are 8%, 7%, 5%;the reaction temperature is 60℃can get the performance of the modified polyurethane paint, the coating had high water absorption strength, good adhesion, low rate, good thermal stability and resistance to acid and base.Key words:polyurethane coating; organic silicon; epoxy resin; modification主要符号表TDI 甲苯二异氰酸酯PEG 聚乙二醇R 傅里叶转换红外光谱R值 -NCO与-OH的摩尔比目录摘要 (I)Abstract (I)主要符号表 (II)1 绪论 (2)1.1前言 (2)1.2 聚氨酯防腐涂料的改性的研究进展与发展趋势 (2)1.2.1 研究进展 (2)1.2.2 发展趋势 (2)1.3 聚氨酯防腐涂料的防腐机理 (3)1.3.1涂膜的屏蔽隔离作用 (3)1.3.2 涂膜的缓蚀、钝化作用 (3)1.3.3 电化学保护作用 (3)1.4 聚氨酯防腐涂料的分类 (3)1.4.1单组分潮气固化型聚氨酯防腐蚀涂料 (3)1.4.2湿气直接固化聚氨酯涂料 (4)1.4.3烘干型封端聚氨酯涂料 (4)1.4.4双组分聚氨酯防腐蚀涂料 (5)1.4.5 丙烯酸聚氨酯防腐蚀涂料 (5)1.4.6 含氟聚氨酯防腐蚀涂料 (6)1.4.7 有机硅改性的聚氨酯防腐蚀涂料 (6)1.4.8 纳米改性的聚氨酯防腐蚀涂料 (6)1.4.9 聚氨酯粉末涂料 (7)1.4.10高固体分聚氨酯防腐蚀涂料 (7)1.5 实验原料的性能与化学结构 (7)1.5.1 甲苯二异氰酸酯(TDI) (7)1.5.2 聚乙二醇(PEG) (8)1.6 本实验的主要内容 (8)2 实验部分 (1)2.1 实验原理 (1)2.2 实验药品 (1)2.3 实验仪器 (1)2.4 实验步骤 (1)2.4.1 实验前水处理 (1)2.4.2 预聚体的制备 (1)2.4.3 涂料的制备 (1)2.4.4 涂膜的制备 (1)2.5 分析与测试 (1)2.5.1 红外光谱测试 (1)2.5.2 差示扫描量热仪(DSC)的表征 (2)2.5.3抗酸、碱、盐的测试 (2)2.5.4 耐水性、耐溶剂性的测试 (2)2.5.5 拉伸强度的测定 (2)3 结果与讨论 (3)3.1 红外光谱分析 (3)3.2 DSC表征 (3)3.3合成聚氨酯预聚体时温度和时间的确定 (4)3.3 -NCO与-OH的摩尔比值R的确定 (5)3.3.1 R值对涂膜稳定性的影响 (5)3.3.2 R值对涂膜力学性能的影响 (5)3.4 有机硅加入量的确定 (6)3..5 环氧树脂含量对涂膜的影响 (7)3.6 涂膜的抗酸、碱、盐性 (9)4 结论 (11)致谢 (14)1 绪论1.1前言金属材料以其优良的机械和工艺性能在材料领域占据重要地位,但金属腐蚀给人类造成的损失是惊人的,全球每年因腐蚀造成的经济损失约10000亿美元,约占全年金属总产值的10%[1]。

环氧改性聚酯聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

环氧改性聚酯聚醚型水性聚氨酯的合成及性能研究

S n he i n o r i s o t r— Et r Co l i l — s d y t ss a d Pr pe te f Es e — he po yd o — Ba e
W a e b r l r t a o fe y Epo y Re i t r o ne Po yu e h ne M di d b i x sn
第4 l卷第 4期
21 0 1年 4月
涂 料 ] 业 :
PAI NT & COATI NGS I NDUS TRY
Vo141 No 4 . . Ap . 01 r2 1
环 氧 改 性 聚 酯 聚 醚 型 水 性 聚 氨 酯 的 合 成 及 性 能 研 究
王 焕 , 恒 志 ,戴 徐 震 ,许 戈文
p l e t rp lo ,e o y r sn a d DMPA n p o e te fwa e b r e p lu eh n mu so n l wa s oy se oy l p x e i n o r p riso tr o n oy r t a e e lin a d f m sdi— i c s e . F u irta so m n rr d s e to c p usd o re r n fr ifa e p cr s o y,wae o tc n l n e sl e twe e u e o c a a tr trc n a ta ge a d tn i ts r s d t h r ce - e
ie t e r sn sr c u e,wa e e it n e a d m e h nc lprpe e ft e mo fe PU.Thet e m a r p r z h e i tu t r trr ssa c n c a ia o  ̄iso h di d W i h r lp o e —

环氧改性水性聚氨酯电泳树脂的制备与性能研究的开题报告

环氧改性水性聚氨酯电泳树脂的制备与性能研究的开题报告

环氧改性水性聚氨酯电泳树脂的制备与性能研究的开题报告一、选题背景与意义随着环保意识的增强和环境污染的加重,传统的溶剂型电泳涂料已经逐渐被水性电泳涂料所取代。

水性电泳涂料具有低挥发性、环保、涂膜质量好等优点,但同时也存在着一些问题,如附着力不够、耐腐蚀性差等。

为了提高水性电泳涂料的性能,需要进行功能改性。

通过在水性聚氨酯电泳涂料中加入环氧树脂可使其具有更优异的性能。

因此,本论文选取环氧改性水性聚氨酯电泳树脂为研究对象,旨在探索其制备方法、性能优化及应用前景,提高水性电泳涂料的综合性能,满足市场需求,推广环保型涂料。

二、国内外研究现状环氧改性水性聚氨酯电泳涂料的研究已经得到了广泛关注并取得了一定进展。

国内研究主要针对环氧树脂与水性聚氨酯电泳涂料的配比方法、合成方法、物化性能及涂膜性质等方面进行了研究,如杨敏等人通过改变环氧树脂用量探究其对环氧改性水性聚氨酯电泳树脂的影响,得出了较好的效果,徐志鹏等人以聚乙二醇为初始原料,采用反应过程中一定程度的酸化处理来制备环氧改性水性聚氨酯树脂等等。

而国外研究主要集中于探究环氧改性水性聚氨酯树脂材料的性能改善及其在不同领域中的应用,如Wang等人以环氧树脂为改性剂,并在聚氨酯树脂中添加无机硅改性剂来提高树脂的耐磨性和耐化学品性能,Peng等人则研究了环氧改性水性聚氨酯电泳涂层的防腐性和防腐蚀性,得出了优秀的性能结果。

三、论文研究内容及方法1. 环氧改性水性聚氨酯电泳树脂的制备方法:本研究将探讨环氧树脂与水性聚氨酯电泳涂料的配比方法、反应机理等,采用溶剂法及无溶剂法制备环氧改性水性聚氨酯电泳树脂,并利用红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)等测试手段对其结构进行表征。

2. 环氧改性水性聚氨酯电泳树脂的性能研究:通过对制备的环氧改性水性聚氨酯电泳树脂进行理化性能和涂膜性能测试,如粘度测定、拉伸强度测试、电泳涂层膜厚测定、耐腐蚀性测试等。

其中,结合表面自由能的概念,考察环氧改性水性聚氨酯电泳树脂的表面性质,并通过SEM、AFM等手段对其表面形貌进行分析研究。

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究

环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究

34 0 ) 10 6
摘 要 :以异佛 尔酮二 异氰 酸 酯(P I 、 酯 多元 醇 ( E A) ID ) 聚 P D 为主 要 原料 , 羟 甲基 丙酸 ( MP 二 D A) 为 亲水性 扩链 剂 , 过添加 不 同种 类和不 同含 量 的环 氧树 脂 ( 一2 E 5 ) 行 改性 , 成 了环 氧树 通 E 1 、 -1 进 合
8 时, % 制备 的 E U乳液 和胶 膜 的性 能较好 。 WP
关键 词 :环氧 树脂 ; 水性 聚氨 酯 ; 改性 中图分类 号 : Q 3 3 8 T 2 . 文 献标识 码 : A 文章 编号 :0 5—10 ( 0 9 0 0 4 0 10 9 2 20 ) 6— 0 2— 4
高强度 和热 稳定性 好 等特 点 , 已成 为应 用 广 泛 的 早 热 固性 材 料 。在 WP 的 改 性 反 应 中 , 用 环 氧 U 利

司 ; 酚 A 型 环 氧 树 脂 , 号 E5 环 氧 值 双 型 -1( 0 5 o 10g 羟值 1.8m K H g 、 号 E1 .4m l 0 , / 56 g O / ) 型 一2 ( 氧 值 0 1 o 10g 羟值 10 1 g O / ) 环 . 1m l 0 , / 6.6m K H g , 工业 级 , 江苏 三木 化 工有 限公 司 ; 乙胺 ( E 、 三 T 析 仪 , s rzr 00型 , lco r 激 Mats e- 0 ei 2
英 国 Ma e l r 司 ; 转 粘度 计 , D -S型 , 海 精 v n公 旋 N J8 上 天 电子仪 器有 限公 司 , 测 试 的乳 液 固体 质量 分 数 所 均用 去 离子水 统一 调节 为 2 % ; 力试 验机 , W一 5 拉 WD

“环氧树脂改性水性聚氨酯”资料汇总

“环氧树脂改性水性聚氨酯”资料汇总

“环氧树脂改性水性聚氨酯”资料汇总目录一、木质素基环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究二、环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成研究三、环氧树脂改性水性聚氨酯的合成研究四、丙烯酸树脂—环氧树脂改性水性聚氨酯的研制五、环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的制备与研究木质素基环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究随着环保意识的日益增强,水性聚氨酯作为一种环境友好型的高分子材料,在许多领域得到了广泛的应用。

然而,水性聚氨酯的耐水性、耐化学腐蚀性等性能仍有待提高。

为了改善这些性能,研究者们开始探索如何将木质素基环氧树脂应用于水性聚氨酯的改性中。

木质素基环氧树脂的制备主要分为两个步骤:首先是木质素的预处理,包括去除杂质和降低极性;其次是环氧化的过程,通过氧化剂将木质素转化为环氧树脂。

制备得到的水性聚氨酯,其制备方法主要包括聚合物合成和乳化两个步骤。

将木质素基环氧树脂与水性聚氨酯进行混合,再通过乳化剂的作用形成稳定的水性分散体。

改性后的水性聚氨酯在物理性能、耐水性、耐化学腐蚀性等方面均有所改善。

这主要归功于木质素基环氧树脂的优良性能,如良好的耐热性、耐化学腐蚀性和绝缘性等。

木质素基环氧树脂的引入还提高了水性聚氨酯的粘附力,使其在复合材料、涂料等领域有更广泛的应用前景。

通过对木质素基环氧树脂改性水性聚氨酯的制备及其性能研究,我们发现这种改性材料具有良好的环保性能和优异的物理性能,有望成为未来水性聚氨酯的重要发展方向。

然而,如何实现木质素基环氧树脂与水性聚氨酯的均匀混合,以及如何在保持材料性能的同时降低生产成本,仍是需要进一步研究的问题。

环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成研究随着环保意识的日益增强,水性聚氨酯胶粘剂因其无毒、无污染的特性,在许多领域得到了广泛应用。

然而,纯水性聚氨酯胶粘剂往往存在粘附力低、耐水性差等缺点,限制了其应用范围。

为了改善这些性能,环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂成为了研究的热点。

本文旨在探讨环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的合成方法及其性能。

环氧树脂改性水性聚氨酯合成与表征

环氧树脂改性水性聚氨酯合成与表征

生活水平的提升使得人们的环保意识也越来越高,为了降低对环境的污染,水性涂料在施工中应用的越来越广泛。

借助水性材料,能够对有机溶剂有效代替,能够对施工工作的安全性有效增强,同时也能够减少问题,如对传统溶剂型聚氨酯涂料优良性能保证的基础上,对有机溶剂的毒性和可燃性有效避免。

一、水性聚氨酯水性聚氨酯应用范围十分广泛,具体的应用方面如皮革涂饰剂、涂料等,其能够很好对有机溶剂有效代替,能够作为分散介质。

现阶段水性聚氨酯主要的制备方法是应用自由乳化法,应用该种制备方法会导致耐溶剂型以及耐水性较差的涂膜,从而导致其应用受到一定限制。

近些年,水性聚氨酯改性研究内容越来越越广泛。

在实际水性聚氨酯改性研究的过程中,应用丙烯酯改性水性聚氨酯是比较常用的改性方法。

但另一方面,该方法形成的产品质量存在不稳定性,且形成的涂膜外观也不美观。

借助环氧树脂改性水性聚氨酯,能够应用环氧树脂中较高的强度、较好的热稳定性以及较好耐化学性等特点,且合成也相对较为简单,合成的水性聚氨酯有较好的拉伸强度、较强的耐热性以及耐水性。

上述两种方面对比情况如表1:表1 丙烯酯改性以及环氧树脂改性特点在应用环氧树脂改性聚氨酯过程中,又会具体分为不同的方法,如聚醚多元醇软段方法,但该方法条件下合成的水性聚氨酯耐水性相对较差。

因此可以采用另一种方法,即将环氧树脂看作为大分子扩链剂,借助相应的化学反应,保证合成的水性聚氨酯有更高的性能。

同时在上述化学反应过程中,借助其中的丙烯酸羟丙酯单体以及单羟基,能够很好的起到双键封端的效果,对乳液的稳定性有效提升。

二、环氧树脂改性聚氨酯合成实验该实验主要的材料包括如表2:表2 环氧树脂改性聚氨酯合成实验主要材料在对水性聚氨预聚体制备的过程中,需要在四口烧瓶中放置搅拌器、温度计、搅拌器以及回流冷凝管,在此基础上,将脱水后的聚醚和甲苯二异氰酸酯放到四口烧瓶中,随后提高四口烧瓶的温度至75-80度,随后即是进行相应的反应,持续时间为两个小时。

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胶粘 剂和其 他应 用形 态 的基础树 脂 ]WP 。 U既具 有
良好 的综合 性能 , 具有 不污染 、 输安 全 以及工 作 又 运
环 境好 等 特点 , 由于其 以水作 溶 剂 , 了可 以满 足 除 环保 要求 的低 V C排放 外 ,更 重要 的是 水廉 价 、 O 安
全 , 以得 到与 有机溶 剂相 似 的形态 , 可 在基 本 不改 变
13 试 验 制备 .
131 合 成 工 艺 -.
在装有 回流冷凝 管 、搅 拌 器和温 度计 的三 口烧
作 者 简 介 : 文 涛 (9 2 , 西 西 安 人 , 赵 18 一)陕 硕士 , 工 , 究 方 向为 环 氧 树 脂/ 机 硅 改 性水 性 聚氨 酯 等 。E ma : ie @13cr 助 研 有 - ijkn 6. n lo o
有机溶 剂 型产 品使用 工艺 的前 提下仍 能保 持 有机溶 剂 型产 品 的性  ̄-。 国外 的应 用 有皮 革 涂 饰 、 物 p1 7 织
整理 、 电泳 漆 、 家具 漆 、 印染 助剂 、 石油 破 乳 剂 、 物 织
级 ,广州新 建精 细化工 厂 ; . Ⅳ 甲基 吡咯烷 酮 ( MP , N ) 分 析 纯 , 国 医药 ( 团 ) 中 集 上海 化 学 试 剂 公 司 ; 乙 三
电子 显 微 ( E 分析 、 径 分 析 以及 目测 乳 液 稳定 T M) 粒
性 等对 WP U乳 液L进 行 表征 , 对其 胶膜 的力 学性 1 ” 并
能进 行 了初 步研究 。
收 稿 E期 :0 9 1 — 5 修 回 日期 :0 9 1— 5 1 20 —2 1; 20—22 。
中 国胶 粘 剂
3 一 8
CHI NA ADHES VES I
21 0 0年 2 第 1 第 2 月 9卷 期
Vo .9 No2 F b2 1 1 . , e .0 0 1
环 氧 树 脂 改 性 水 性 聚 氨 酯 乳 液 的 研 究
赵 文 涛 ,郑 水 蓉 ,张 聪莉
( 西北 工 业 大 学 理 学 院应 用 化 学 系 , 陕西 西 安 702 1 1 9)
醇 ( 2 0 、 羟 甲基丙 酸 ( MP 、 N 2 )二 D A) 环氧 树脂 ( P 和 E )
N n S型 粒 度 分 析 仪 ,英 国 M len公 司 ; aoZ av r
WQ 一 1 F 3 0型傅里 叶红外光 谱仪 ,北 京第二 化学仪 器
厂 ; MT 5 0 C - 15型力学性能试验 机 , 深圳新三思计量 技 术有 限公 司 ;M2 0型乳化分散机 ,上海弗鲁克流 体 F 0 机械制造 有 限公 司 ; D 一 N J7型旋转黏度计 ,上海 天平
胺 (E , T A) 分析纯 , 上海 凌峰化 学试剂 有限公 司 。
12 试 验 仪 器 .
层 压胶 粘剂 和植 绒胶粘 剂 等 。国 内的应用 也逐 步扩 大, 主要集 中在 皮革涂 饰剂 、 织物 涂层 和 汽车 内饰件
粘接 等领域 。
本 试 验 以 甲苯 二 异 氰 酸 酯 ( D 一 o 、 醚 二 T I8 ) 聚
海 高桥 石 化公 司 ( 前 减 压蒸 馏 脱水 ) 二 羟 甲基 丙 用 ;
酸 ( MP , 业 级 , 士 P r o D A)工 瑞 es p公 司 ( t 用前 干 燥 ) ; l4 丁 二醇 ( D , 业 级 , 州石 油 化 工 总厂 ; ,一 B O) 工 广 环 氧树 脂 ( 一 4 , E 4 ) 工业级 , 广州 东风 化工 厂 ; 酮 , 丙 工业
仪器厂 。
14 丁二 醇 ( D 等 为 主要 原 料 , 入一 定 量 的 三 ,一 B O) 加 乙胺 ( E [ T A)] 8 进行 中和 , 制备 出一 种力 学性 能较 好 的
E P改性 WP U乳 液删 同时采用 预 聚体法 , 。 使得 工艺
简单 , 便于操 作【。 过红 外光谱 (T I 分析 、 l通 o l F — R) 透射
WP 分 散 体 粒 径 增 大 , 径 分 布 变 宽 ;T I 析 验 证 了 E U 粒 F—R分 P中 的 羟 基 和 环 氧 基 完 全 参 与 反 应 , 且 生 成 了 并 E P改 性 WP 随 着 E 量 的 增 加 , 膜 的 硬 度 、 水 性 、 溶 剂 性 及 力 学 性 能 增 强 , 乳 液 外 观 和 稳 定 性 U; P用 胶 耐 耐 但 变 差 , w( P 一40 t 适 宜 ; 故 E ) .%8 较 当 ( MP = %E 乳 液 呈 微 透 明 状 , 存 稳 定 性 极 佳 。 D A) 5O ] t, 储
11 试 验 原 料 .
水 性 聚 氨 酯 ( U) 聚氨 酯 ( U) 解 或 分 散 WP 是 P 溶
于水 中形成 的二 元胶 态体 系 , 以作 为 WP ] 可 U涂 料 、
甲苯二异 氰 酸酯 ( D 一 0 , T I8 )工业 级 , 日本 聚氨 酯 工业 公 聚 N 2 )工 20 0 ,

要 : 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 (D一 0 、 醚 二 醇 ( 2 0 、 羟 甲 基 丙 酸 ( MP ) 环 氧 树 脂 ( P 和 以 T I8 ) 聚 N 2)二 D A、 E)
14 丁 二 醇 ( D 等 为 主 要 原 料 , 成 了 E ,一 B O) 合 P改 性 的 水 性 聚 氨 酯 ( u) 液 。 试 验 结 果 表 明 : 入 E wP 乳 加 P后 ,
关 键词 : J 聚 氨 酯 ; 氧 树脂 ; 性 ; 液 水I t : 环 改 乳
中 图 分 类号 :Q 3 . 9 文 献 标 识码 : 文 章 编 号 :04 24 (0 0 0 ~ 0 8 0 T 3 1 9 4 A 10 — 8 9 2 1 )2 0 3 — 4
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