Preparation and Characterization of Two-component Waterborne Polyurethane Comprised of Water-soluble Acrylic Resin and HDI Biuret

A two-component waterborne polyurethane(2K-WPU) was prepared by mixing water-soluble acrylic resin and hexamethylene diisocyanate biuret, and then diluted for phase inversion with water. Compared with water-soluble acrylic resin, the phase inversion of 2K-WPU occurs at lower water content. It is indicated by TEM that 2K-WPU parti-cles show a core-shell structure, in which HDI biuret is encapsulated by hydrophilic acrylic resin. 2K-WPU emulsion with HDI biuret has larger particle size and narrower distribution index, while for 2K-WPU emulsion with HDI iso-cyanurate, the latex not only has large particle size, but also has two-peak distribution. FTIR shows that the reaction be-tween HDI biuret and acrylic resin can complete in 12h. In addition, studies on effect of composition of acrylic resin on performance of 2K-WPU show that narrowing the polar difference between water-soluble acrylic resin and HDI biuret and improving the miscibility of two components are the key to prepare the transparent and high gloss films with high crosslinking density.

水性环氧乳液/海泡石复合改性苯丙乳液涂层粘结性能研究

采用物理共混法制备水性环氧乳液/海泡石复合改性苯丙乳液涂层,探讨了苯丙-水性环氧乳液配比,三乙醇胺、填料及乳化沥青掺量对涂层粘结强度的影响,同时考察了复合涂层的抗渗性和耐高低温性。结果表明,当苯丙乳液与水性环氧乳液的有效质量比为1∶2,三乙醇胺、海泡石和乳化沥青掺量分别为2%、3%、5%时,复合涂层粘结强度为3.54MPa,与钢板间具有较好的相容性,且不透水性和耐高低温性优良。

水性丙烯酸涂层改性研究进展

简单阐述了水性丙烯酸树脂的单体结构、聚合方法以及应用现状;较为系统地总结了根据不同材料改性水性丙烯酸树脂的研究进展,改性材料可归纳为纳米材料、有机硅、有机氟、聚氨酯和环氧树脂以及一些新型材料等。重点论述了改性材料对水性丙烯酸树脂进行改性的反应机理、相应的微观结构及性能提高情况。展望了水性丙烯酸涂料发展的方向。

水性丙烯酸树脂对PBAT/淀粉复合材料性能影响

研究了四种水性丙烯酸树脂对聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)/淀粉复合材料性能的影响,选择最佳水性丙烯酸树脂进一步研究其用量对复合材料性能的影响。通过万能拉伸测试仪、熔体流动速率仪、接触角测试仪、差式扫描量热仪、热失重分析仪对复合材料力学性能、熔体流动性能、亲水性能、热性能进行了分析;采用红外光谱仪、偏光显微镜对PBAT/淀粉复合材的分子结构与微观组织形貌进行了表征。研究结果表明:玻璃化温度较低的水性丙烯酸树脂对淀粉的改性效果更佳;当水性丙烯酸树脂7168(B7168)用量为25.2g时,复合材料拉伸强度和断裂伸长率有最佳值,较空白样提高10.8%和38.5%;随B7168的增加,复合材料熔体流动速率先减小后趋于平缓,亲水性能增加,对PBAT的结晶和熔融温度影响不明显,对球晶形貌影响不大,但使球晶平均直径略有减小,3000~3600 cm^(-1)的红外响应峰强度有增加的趋势,波峰略向低波数方向移动;热失重显示B7168的加入,使体系热分解起始温度提前,700℃残余量增加。

水性丙烯酸树脂的合成及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸正丁酯(BA)和丙烯酸(AA)为油相,十二烷基硫酸钠(SDS)与OP-10为乳化剂制备了水性丙烯酸树脂乳液,考察了AA和BA的加入方式和添加顺序对水性丙烯酸树脂的吸水率的影响。结果表明,优化的制备条件为:油水质量比10∶4,SDS与OP-10溶解和分散阶段的搅拌转速180~230 r/min,乳化剂用量为单体质量的3%,SDS/OP-10(质量比)为1∶2,丙烯酸加入量为单体质量的4%,滴加顺序为丙烯酸在先、BA功能性单体在后,并逐步增加搅拌速率,转速控制在280~320 r/min;引发剂添加量为单体质量的0.5%。在此条件下,乳液凝胶率为0.89%,成膜后吸水率为9.9%。

超支化水性光敏树脂的制备及其在3D打印中的应用研究

以柠檬酸(CA)和新戊二醇(NPG)合成了一种端羧基超支化聚酯(CHBP)。然后用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对其进行改性,制备超支化水性聚酯丙烯酸酯(WCHBPA),并通过红外和核磁氢谱对其结构进行了表征。通过配方设计得到可水洗3D打印光敏树脂,探究了光引发剂(TPO-L)用量和辐照强度对复配树脂光固化动力学的影响。此外,还研究了超支化水性聚酯丙烯酸酯和丙烯酰吗啉(ACMO)质量比对3D打印样条的力学性能、玻璃化转变温度和热失重的影响。研究结果表明:(1)成功制备了目标产物CHBP和WCHBPA。(2)本研究复配了4种3D打印光敏树脂,黏度适宜,可满足3D打印的基本性能要求,在辐射光强为40 mW/cm^(2)、TPO-L用量为2.0%(质量分数)的条件下,双键转化率达到最高。(3)随着稀释剂(ACMO)含量由30%增加到60%,固化样条的拉伸强度由13.3 MPa逐渐增大到45.6 MPa,冲击强度由2.98 kJ/m^(2)降低至1.53 kJ/m^(2),玻璃化转变温度由92.4℃逐渐增大到151.1℃。(4)通过3D打印得到的制件呈现清晰且精度较好,对制备高性能可水洗3D打印光敏树脂及配方设计具有一定的参考意义。

不同高分子防腐材料表面涂层粘附性能变化规律研究

为提高高性能混凝土的耐久性,通过分别在混凝土表面涂一层约3 mm的水性环氧树脂类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料和丙烯酸树脂类防腐涂料,来对比分析有防腐涂料和无防腐涂料的混凝土的抗氯离子性能、抗硫酸根离子性能和抗碳化性能等3种耐久性。试验结果表明,相比较于无涂料混凝土,含有防腐涂料的混凝土抗氯离子侵蚀性能、抗硫酸根离子侵蚀性能和抗碳化性能要好;聚氨酯防腐涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能、抗硫酸根离子侵蚀性能和抗碳化性能等耐久性最强,水性环氧树脂防腐涂料次之,丙烯酸树脂防腐涂料最弱。

水性丙烯酸塑料油墨附着力与干燥速度影响因素的研究

在聚丙烯塑料底材上印刷水性塑料油墨,由于溶剂水的表面张力大于低表面能的塑料,会导致油墨附着力较差。此外水的挥发速度较慢,因此在配方中往往会加一些助剂以提高其附着力及干燥速度,其生产成本高、生产工艺复杂。本研究工作中不添加任何助剂,采用乳液聚合的方法,通过改变核壳树脂壳的玻璃化温度、不同的碱溶树脂用量及种类来提高水性塑料油墨的附着力,并通过加入适量乙醇提升干燥速度。制备的水性塑料油墨附着力为95%~100%、干燥速度为9~12 mm/30 s。

水性醇酸-丙烯酸杂化树脂制备的研究进展

针对当前人们环保意识的增强以及对生物基代替化石燃料需求的增加,结合了醇酸树脂生物基含量高、空气氧化交联以及丙烯酸树脂干燥快、硬度高等优点的水性醇酸-丙烯酸杂化树脂已被广泛研究。为了给从事水性醇酸-丙烯酸杂化树脂开发的研究人员提供参考,文章介绍了国内外水性醇酸-丙烯酸杂化树脂制备方法,主要包括物理共混法、接枝共聚法和局部酯化缩聚法;同时评价了各种水性醇酸-丙烯酸杂化树脂的制备方法。最后就发展性价比高的水性醇酸-丙烯酸杂化树脂制备方法提出了建议,如可重点发展物理共混法制备醇酸二级分散体和丙烯酸一级分散体的杂化共混物以及溶液接枝共聚法制备丙烯酸接枝改性醇酸二级分散体。

环氧酯改性水性丙烯酸树脂的制备及漆膜性能

为了提高丙烯酸树脂的耐水性、附着力以及耐溶剂性,以桐油酸和环氧树脂E-44为原料制备环氧酯,采用溶液聚合和自乳化工艺合成了环氧酯改性水性丙烯酸树脂,并引入氰特CY325氨基树脂制备双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜。利用FT-IR、1 H NMR、粒径测试等对环氧酯单体、环氧酯改性水性丙烯酸树脂的结构和性能进行表征和分析,并测试了单组分和双组分环氧酯改性水性丙烯酸树脂漆膜的硬度、光泽、吸水率、水接触角、耐溶剂性等性能。结果表明:当环氧酯用量为35%时,单/双组分漆膜综合性能达到最佳,双组分漆膜光泽(60°)达102.3,耐溶剂擦拭次数为500次,耐水性可达480 h,附着力为0级,铅笔硬度为4H,耐冲击性为50 cm。

树脂在水性工业涂料中的应用综述

工业涂料水性化进程离不开树脂的技术突破。本文对水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂、水性聚酯树脂在水性工业涂料领域应用中的优缺点及研究进展进行了阐述,并展望了未来发展趋势。

水性丙烯酸氨基涂料的研究及制备

通过使用丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟丙酯、叔碳酸缩水甘油酯等性能优异单体合成水性羟基丙烯酸树脂,并在体系中引入Si—O键,进而与氨基树脂在一定温度下交联固化,可以使涂膜形成高度交联的网状结构,进而形成致密的保护涂层,涂层具有优良的耐化学品性、耐酸碱性、耐人工老化性、耐盐雾性等。

水性醇酸树脂/丙烯酸乳液杂化防腐涂料的制备与性能研究

对水性醇酸树脂与丙烯酸乳液混拼为成膜物质的杂化防腐涂料进行了研究,探讨成膜物质的种类及用量对防腐涂料性能的影响,并对涂膜进行测试与表征。结果表明,杂化防腐涂料相比水性醇酸树脂和丙烯酸乳液在涂膜干燥时间和耐盐雾时间上均有较大改善,当丙烯酸乳液LR-2052添加量在10%(质量分数,后同),醇酸树脂添加量在17.5%时,涂膜综合性能最佳,涂膜表干时间不超过0.2 h、实干时间不超过18 h、耐盐雾时间长达200 h、漆面光泽(60°)为80%、硬度为H、耐水时间为180 h、耐冲击性为50 kg·cm,均符合市场要求。

WPUEA互穿聚合物网络的构建及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、丙烯酸酯类单体(AM)、环氧树脂(EP)为原料,通过交联剂β-环糊精(β-CD)和二乙烯基苯(DVB)的引入构建互穿网络,制备了具有半互穿网络(Semi-IPN)和互穿网络(IPN)结构的系列水性聚氨酯/环氧树脂/丙烯酸酯(WPUEA)复合乳液。通过改变交联剂的用量,探究不同交联剂用量对胶膜性能的影响。结果表明,随着交联剂用量的增加,乳液的粒径、膜的拉伸强度、水接触角、玻璃化转变温度(Tg)、损耗因子(tanδ)等随之增大,吸水率随之减小,胶膜综合性能得到提升;与Semi-IPN结构相比,IPN结构的WPUEA胶膜有更好的耐水性、拉伸强度和阻尼性能。

水玻璃/羟丙水性复合金属防腐涂料的研制与性能研究

以水性羟丙树脂和改性水玻璃为成膜基料,搭配多种颜填料与助剂制备了一款性能优异的水性金属防腐涂料,重点探讨了成膜物质、防锈填料、颜料体积浓度(PVC)和涂膜厚度对涂层性能的影响。研究结果表明:当水玻璃与羟丙树脂的质量比为1︰4,云母氧化铁与复合防锈颜料E的质量比为1︰1且占填料总用量的50%~60%,颜料体积浓度(PVC)达到30%~35%,涂层厚度约为150μm时,所制复合水性金属防腐涂料具备最佳综合性能。

多重自交联水性丙烯酸树脂分散体的制备及性能研究

通过不饱和脂肪酸和N-(甲氧基甲基)丙烯酰胺(NMMA)与环氧树脂(EP-20)反应得到环氧酯,再将环氧酯与乙烯基类单体采用溶液聚合的方式共聚,制备出多重自交联水性丙烯酸树脂分散体。系统研究了环氧酯和甲基丙烯酸的含量,交联单体NMMA、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(AAEM)、β-明胶蛋白质、不饱和脂肪酸及制备工艺对树脂涂膜综合性能的影响。结果表明:多重自交联水性丙烯酸涂料具备优异的综合性能,表干时间为28 min,耐水性达14 d,硬度和附着力分别为3H和0级,还表现出良好的耐溶剂性。

N/P/B掺杂水性丙烯酸树脂浸渍单侧表层压缩杨木的力学和阻燃性能

针对速生杨木力学强度低、尺寸稳定性差、易燃烧的缺陷,采用复配改性液(水性丙烯酸树脂(WAR)/四水八硼酸钠(DOT)/植酸铵(APA))对杨木板材进行真空/加压浸渍处理,结合单侧表层压缩技术,制备了高强度阻燃木材(C-USD),系统研究了阻燃剂DOT/APA质量分数对C-USD的抗流失性、压缩回弹、力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,压缩密实层和WAR交联网络的共同封装作用有效延缓了水溶性DOT/APA的流失。随着DOT/APA质量分数的增大,C-USD的改性剂流失率和压缩回弹率逐渐增大,静曲强度和冲击强度逐渐降低,阻燃抑烟性能显著提高。与素材相比,当DOT/APA质量分数为5.4%时,C-USD的弹性模量和静曲强度分别提高了22.9%和20.9%,冲击强度基本保持不变,极限氧指数从22.0%提高到39.5%,通过UL-94 V-0级,最大热释放速率、最大烟产生速率和总烟释放量分别降低了45%,79%和77%。本研究提出的改性策略工艺简单、环境友好,不仅能够改善木材的力学性能,还能赋予其优异的阻燃抑烟性能,在建筑和家居等领域具有广泛的应用潜力。

水性油墨用耐温型丙烯酸树脂的制备研究

以顺丁烯二酸酐(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,异丙醇为溶剂,合成了作为水性油墨连接料的耐温型水性聚丙烯酸树脂,并利用红外光谱对树脂进行结构表征.讨论了单体配比、引发剂用量、聚合温度和反应时间等对合成丙烯酸树脂的耐温性、固含量及单体转化率等实验影响,得出最佳合成工艺条件.结果表明:制备的丙烯酸树脂具有较好的耐温性,在最佳合成工艺下,树脂的耐温性达到171℃.

苯丙乳液改性水性环氧复合涂料的制备及性能研究

用苯丙乳液对水性环氧树脂进行物理改性制备功能复合涂料。结果表明:苯丙乳液Tg为-10℃时,复合涂层柔韧性表现最佳但粘结强度偏低,复合涂层柔韧性及吸水率与苯丙乳液添加量均呈正相关,复合涂层吸水率与其粘结强度呈负相关,复合涂层浸水后粘结强度普遍降低。复合涂料中苯丙乳液用量>15份时,涂层粘结强度随苯丙乳液用量的增加而降低,复合涂料中苯丙乳液用量≤15份时,粘结强度测试结果均从混凝土板内部断裂。SEM分析发现,苯丙乳液可以增韧水性环氧树脂,与水性环氧树脂有较好的相容性。

一种快干且耐码垛性好的水性木器浮雕漆的研究及应用

通过在六种水性丙烯酸乳液中选择出三种标的乳液按一定比例进行混合作为主要基料,再对标的混合乳液进行单增稠剂体系调漆,初步筛选出对该混合乳液敏感的增稠剂后,再结合高压有气喷涂施工条件确认适合施工的混合增稠体系,配制出干燥时间短、耐码垛性好且适合空气喷涂的水性木器浮雕漆,以顺应市场对降低人力成本、缩短施工时间、提高工作效率的趋势。