Preparation and Properties of Two-Component and Double-Crosslinking Waterborne Polyurethane-Acrylic Dispersions

In this paper, isophorone diisocyanate (IPDI), polyethylene glycol (PEG), dimethylolpropionic acid (DMPA) and internal crosslinking agent trimethylolpropane (TMP) were used to prepare waterborne polyurethane. And then double-crosslinked polyurethane-acrylic composite aqueous dispersion was prepared in which polyacrylate was adopted to modify waterborne polyurethane and some special external crosslinking agents were added including silicone and trifunctional aziridine. The influence of the amounts of internal and external crosslinking agents, emulsifier, initiator on the particle size, particle size distribution, viscosity, molecular weight, as well as water adsorption ratio were studied.

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。

环氧酯改性水性聚氨酯的合成及性能研究

以1,6–己二醇二缩水甘油醚(XY-632)和脂肪酸为原料合成环氧酯,再以此原料作为改性单体,制备得到环氧酯改性水性聚氨酯。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和激光粒度分析仪对产品及涂膜进行测试及表征;研究了二羟甲基丙酸(DMPA)、环氧酯、1,4–环己烷二甲醇(CHDM)的用量及中和度对产品的状态和性能的影响。同时,考察了自乳化过程、DMPA的用量和中和度对电导率的影响。结果表明:通过在聚氨酯分子中引入环氧酯结构,所制得的乳液稳定性好,且涂膜具有优异的耐水性、附着力、硬度等性能。

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。

离子交换型防锈颜料在水性环氧酯涂料中的应用

离子交换型防锈颜料是以无定形二氧化硅为载体,并对其表面进行改性处理,具有无毒环保,且防腐蚀性能优异等特点。本研究深入探究了离子交换型防锈颜料在水性环氧酯涂料中的应用,包括在不同水性环氧酯树脂体系中与磷酸锌的防腐蚀性能对比、不同厂家防锈颜料的性能差异、添加用量,以及涂料配方消泡体系的优化。有助于配方优化,得到良好的应用效果。

零部件用水性环氧酯涂料的研究进展

介绍了水性环氧涂料的特点以及国内零部件用水性环氧酯涂料在树脂、颜料和助剂方面研究和应用的最新进展,为零部件用水性环氧酯涂料的应用提供参考.

环氧树脂与丙烯酸酯复合改性水性聚氨酯的合成研究

用环氧树脂E-44和甲基丙烯酸甲酯（MMA）复合改性水性聚氨B（WPU），丙烯酸羟乙酯（HEA）与MMA发生共聚反应．制得以丙烯酸酯为核，聚氨酯为壳，HEA为核壳之间桥连的核壳交联型PUA复合乳液。这种复合乳液集中了聚氨酯的耐低温、柔软性好、附着力强，丙烯酸酯的耐水和耐候性好，环氧树脂的高模量、高强度、耐化学性好等许多优点。实验研究结果表明：随着环氧树脂E-44和MMA添加量增大，胶膜硬度、拉伸强度和耐水性逐渐提高，胶膜断裂伸长率和乳液的稳定性则随着降低。当环氧E-44含量为4％，MMA含量为20％-30％时综合性能较好。

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及胶膜性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚碳酸酯二醇(PCDL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、三乙胺(TEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为原料,采用原位乳液聚合法制备水性聚氨酯-丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。考察了聚氨酯(PU)质量分数、m(MMA)∶m(BA)、初始—NCO与—OH摩尔比等因素对WPUA复合乳液及其胶膜性能的影响。结果显示,当w(PU)=80%、初始n(—NCO)/n(—OH)=6.0、w(DMPA)=5%、m(MMA)∶m(BA)=4∶6时,所得WPUA乳液性能稳定,其胶膜吸水率降低至9.80%,相比较未改性的聚氨酯胶膜的吸水率24.75%,其吸水率降低了60.4%;改性胶膜的拉伸强度达到28.9 MPa,是未改性聚氨酯胶膜的1.53倍,制备出了性能稳定、具有优异耐水性和物理机械性能的WPUA复合乳液。

单组分气干型水性工业涂料的研制及性能研究

制备了一种水性环氧酯乳液,并以其与特定的丙烯酸乳液为成膜物,添加颜填料和合适的助剂,制备得到一种水性工业涂料。采用红外光谱仪、激光粒度散射仪和凝胶渗透色谱仪对所制备的水性环氧酯树脂进行了表征,并对其固化机理进行了探讨。通过优化水性工业涂料的制备工艺,得到的水性涂料综合性能优异。

高效液相色谱法对水性涂料中11种邻苯二甲酸酯类的同时测定

建立了应用高效液相色谱法同时测定水性涂料中11种邻苯二甲酸酯类环境激素化合物(PAEs)的方法;样品中先加入无水Na2SO4,充分搅拌进行脱水处理以部分或全部消除杂质的干扰,后加入甲醇超声提取;在3000r/min下离心5min,取上清液,以乙腈和水为流动相在1.2mL/min的流速下进行梯度洗脱,采用C8柱,紫外检测器,高效液相色谱分析测定;对样品前处理和色谱分析条件进行了优化,11种邻苯二甲酸酯类物质在5～500mg/L范围线性关系良好。对市场上普遍销售的水性平面内墙涂料和水性平面木器漆2类共4种空白涂料基体进行了加标回收实验,结果表明该方法对不同基体样品的加标回收率为92%～101%,相对标准偏差(RSD)小于5%。

水性聚氨酯/聚丙烯酸酯细乳液的制备及在调湿涂料中的应用

首先以聚氧化丙烯二醇(PPG)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要单体,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为接枝试剂,合成了接枝聚氨酯预聚体(PU-HEMA),进一步与丙烯酸酯进行共聚反应,制备了水性聚氨酯/聚丙烯酸酯(PU-PA)细乳液。考察了单体用量及PA/PU质量比对乳液性能的影响,发现DMPA、HEMA最佳用量分别为3%和6%。采用FTIR、TG、SEM对PU-PA进行了表征。然后以PU-PA为成膜物,硅藻土、膨润土等为颜填料,所制备的PU-PA调湿涂料(PU-PA-C)性能达到国家内墙涂料和建筑涂料标准,其耐洗刷性大于900次,最大吸水率达到206%。该涂料吸/放湿(水)性能强,可用于室内调湿涂料的涂刷。

可厚涂的水性环氧酯防锈底漆

研究了一种可厚涂的水性环氧酯防锈底漆配方及制备工艺 .讨论了基料、颜料、填料对涂料性能的影响 .该底漆以水为分散介质 ,VOC低 ,固体份高 ,无燃爆危险 ,可厚涂 ,使用安全方便 ,施工效率高 .漆膜机械强度高 ,附着力强 ,防腐性能优异 .适用于石油化工、交通运输。

水性上光油的研制

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、丙烯腈(AN)、丙烯酰胺(AAM)、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为单体,经预乳化和种子乳液聚合法制得水性上光油.探讨了乳液聚合反应和乳液性能的影响因素,结果表明:w(复合乳化剂)为2.0%(对乳液质量),乳化剂中m(阴离子乳化剂):m(非离子乳化剂)质量比为1:2,单体质量比m(MMA):m(BA):m(AN):m(AA):m(AAM):m(HEA)为45:37:6:4:4:4,86～88℃反应4 h制得,该乳液用于纸张的印刷上光工艺,具有光泽度佳、光滑、耐磨等特点.

交联型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液的制备及其胶膜性能研究

采用原位聚合的方法,以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚碳酸酯二元醇（PCDL-1000）、1,4-丁二醇（BDO）、2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）、丙烯酸缩水甘油酯（GMA）等为主要原料,合成交联型水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液（WPUA）。系统研究了交联剂用量对复合乳液及其胶膜性能的影响,并通过FT-IR、TGA、XRD、SEM表征了复合乳液及其胶膜的结构和性能。结果表明,适度交联能够提高材料的力学性能及耐水性能,当n（GMA）/n（DMPA）=0.1~0.2时,所得WPUA乳液性能稳定,聚合物具有良好的热稳定性及耐水性,吸水率低至5.4%;拉伸强度达到28.9 MPa,较未交联胶膜的拉伸强度提高了173%。

用于水性防锈涂料的BA/St/AN功能乳液的合成

为了研制无毒环保的水性防锈涂料,采用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸以及磷酸酯功能性单体合成了一种功能性乳液,通过对粒径、凝聚率、吸水率、钙离子稳定性、附着力等性能分析,确定了阴离子型乳化剂与非离子型乳化剂按11混合配比,用量为单体总量的3%,自制的磷酸酯功能单体用量为单体总量的2%时,乳液及其涂膜有较好的综合性能。用该乳液配制的水性防锈涂料漆膜在3%的盐水中浸泡时间超过720h。

含脲醛基水性阻尼涂料的制备及其阻尼性能研究

以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)和功能性单体甲基丙烯酸脲醛基乙酯(MAAUFEE)为原料,合成了含脲醛侧基的苯丙乳液。以所制备的苯丙乳液为基料,按一定比例添加填料和助剂,搅拌均匀得到水性阻尼涂料。通过傅里叶变换红外光谱对制备的聚合物乳液进行了表征;采用动态力学分析方法对所制备的阻尼涂料进行了测试。结果表明:当St、BA、AA、MAAUFEE的用量分别为90 g、110 g、5 g、2 g,邻苯二甲酸二辛酯和云母粉的添加量(占涂料体系的质量分数)分别为5.0%和10.0%时,制备的涂料的阻尼性能最优。

基于阳离子型萜烯基环氧树脂多元醇的双组分水性聚氨酯的交联反应与性能

利用阳离子型萜烯基环氧树脂多元醇与聚异氰酸酯（EC385）配合制备双组分水性聚氨酯。通过纳米粒径分析表明，水性阳离子型萜烯基环氧树脂多元醇对EC385具有良好的分散性能，两者混合后，当固含量为30％～32％时，体系具有较理想的施工黏度。FT—IR分析表明，两者交联反应速率较快，室温（25℃）下5h可完全反应。交联产物具有优异的柔韧性、附着力、抗冲击性能以及耐水、耐碱、耐污染、抗粘连性能：以一缩二乙二醇、1，4-丁二醇为扩链剂、提高-NCO与-OH物质的量之比可增强交联产物的硬度及耐醇性。

磷酸酯改性丙烯酸水性防锈漆的制备

以五氧化二磷与甲基丙烯酸羟丙酯自制了功能性磷酸酯单体,并与丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯等单体,以偶氮二异丁腈为引发剂,在乙二醇丁醚中进行聚合,合成了改性丙烯酸树脂。将其与固化剂氨基树脂混合即得一种水性防锈漆。考察了原料用量对漆膜性能的影响,得到最优制备条件为:甲基丙烯酸羟丙酯与五氧化二磷的摩尔比为2.0,磷酸酯用量(占单体总质量,后同)5%,丙烯酸用量20%,甲基丙烯酸甲酯用量35%。所得漆膜可耐5%Na Cl溶液浸泡30 d,冲击强度50 kg·cm,附着力0级,柔韧性3 mm,铅笔硬度HB。

桐油基非离子型自乳化水性环氧固化剂的制备及性能

桐马酸酐(TMA)先与三乙烯四胺经酰胺化反应制得桐油基聚酰胺固化剂(TMAPA),TMAPA再与聚乙二醇二缩水甘油醚经开环加成、多聚甲醛封端部分伯胺后得桐油基非离子型水性环氧固化剂(TMAWCA),利用红外光谱和1H NMR表征了中间产物和目标产物的结构。结果表明:TMAWCA的结构参数与设计的分子结构基本吻合,其具有乳化疏水性液体环氧树脂的功能,疏水性双酚F型环氧树脂NPEF-170与TMAWCA复配体系,在m(NPEF-170)∶m(TMAWCA)=1.5∶2条件下,选择25℃/4 h+60℃/4 h+80℃/2 h固化温度进行固化,NPEF-170/TMAWCA体系漆膜性能较佳:漆膜的附着力达1级、柔韧性达1 mm、铅笔硬度达H、抗冲击强度达50 kg/cm、耐水性>7 d,水接触角为85°。

阳离子型萜烯基环氧树脂多元醇的合成及其分散稳定性研究

利用二乙醇胺(DEA)、聚乙二醇200(PEG200)对氢化萜烯-马来酸酐缩水甘油酯型环氧树脂(HTME)改性,制备了阳离子型环氧树脂基多元醇水分散体。通过对合成反应影响因素分析,确定了制备环氧树脂基多元醇的最佳反应条件:DEA用量为12%(以HTME的质量计,下同),PEG200与HTME(与DEA氨基反应后的量)物质的量比为1∶1～1.2∶1;催化剂ZnCl2用量为2%,在100℃下反应6～7 h。通过化学分析和红外光谱分析方法表征了该多元醇的化学结构。随着PEG200用量的增加,所合成多元醇的羟值提高,软化点、玻璃化温度(Tg)及分散体黏度降低。纳米粒度及电位分析表明,在酸性条件下,DEA用量为12%时所合成的环氧树脂基多元醇具有良好的水分散稳定性,水分散体的Z均粒径小于100 nm。多元醇水分散体在高固含量时黏度较大,添加适量极性惰性稀释剂丙二醇甲醚醋酸酯可有效降低分散体黏度。