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文檔簡介
1、水性涂料因具有無毒、無味、無污染的優(yōu)點而成為環(huán)保型涂料中發(fā)展最快、應用最廣的涂料產品。作為水性涂料的基料,水性聚氨酯涂膜具有良好的耐磨性、柔韌性、耐低溫性和抗疲勞性,然而未改性的水性聚氨酯是一種不含側鏈的線型大分子,且富含親水基團,因此,涂膜的硬度低、耐熱性、耐水性較差。本文利用環(huán)氧樹脂具有機械強度高、粘附力強、化學穩(wěn)定性好的特點,通過共聚交聯(lián)合成環(huán)氧-聚氨酯(EPU)乳液,以提高涂膜的力學性能和耐水性。在此基礎上引入有機硅對EPU乳液
2、進一步改性,結合有機硅表面張力低、耐水耐熱性好的特性,制備有機硅改性環(huán)氧-聚氨酯(Si-EPU)乳液,從而使聚氨酯涂膜性能得到更好的優(yōu)化。丙烯酸乳液是良好的親水涂料,但涂膜的親水性優(yōu)良而耐水性差是其固有的矛盾,通過環(huán)氧樹脂改性以提高其交聯(lián)度可有效的提高涂膜的耐水能力,同時賦予涂膜更優(yōu)良的綜合性能。通過乳液合成及其性能檢測的實驗研究,得出以下結論: 1.用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯醇(PPG)、二羥甲基丙酸(DMP
3、A)、環(huán)氧樹脂(EP)為主要原料,采用預聚體分散法合成環(huán)氧-聚氨酯乳液。討論了體系中NCO/OH比值、EP添加量、DMPA用量、中和度等因素對乳液及涂膜性能的影響,運用紅外光譜儀和差示掃描量熱儀對涂膜進行分析。實驗結果表明:當體系的NCO/OH比值在1.6~1.8,加入6~8%的EP,DMPA用量在6~8%,控制乳液中和度在90~100%,可制得半透明的穩(wěn)定的藍光乳液,紅外光譜圖分析證明EP改性使聚合物硬段區(qū)交聯(lián)密度提高,涂膜的硬度和拉
4、伸強度增強,吸水率降低。 2.在環(huán)氧-聚氨酯乳液合成的基礎上,用4%的環(huán)氧樹脂和3%的氨基硅烷復合改性合成了有機硅改性環(huán)氧-聚氨酯乳液。氨基硅烷在預聚之后分散之前加入體系參與共聚,所得乳液外觀呈黃白色,相對于其它的改性方式和加料方式乳液具有較好的穩(wěn)定性。用紅外光譜儀、接觸角測定儀、熱重分析儀對涂膜的結構和性能進行了檢測,并用偏光顯微鏡觀察了涂膜的表面形貌,結果表明:聚合物中因Si-O鍵的引入,涂膜表面憎水性增強、耐水性和耐熱性提
5、高、涂膜表面因Si-O鏈向表面遷移而呈現(xiàn)出凹凸不平的微觀形貌。 3.本文對環(huán)氧改性丙烯酸系親水涂料的的制備和性能進行了研究。采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)、丙烯酸羥丙酯(HPA)作為親水單體,控制親水單體用量在20~25%,AA/HPA=1.5,在引發(fā)劑作用下合成出預聚物,用NaOH溶液調整pH=8,在此基礎上加入交聯(lián)劑、環(huán)氧樹脂及其它助劑,用去離子水調整至適當粘度制得親水涂料。將涂料涂覆于鋁試片表面,烘烤后形成3~4um厚
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