陶氏建筑用化学品

陶氏化学屋面用丙烯酸乳液产品从1979年开发使用至今，被广泛应用于工业厂房、楼宇及住宅的屋面，包括新建建筑、修补或翻新等应用，广泛的产品选择满足了业主、建筑师和施工工程承包商的要求。

陶氏建筑业务部整合完成 强强联合打造建筑用化学品一流品牌

在2009中国国际建筑节能和新型建材展览会上,新近整合完成的陶氏建筑业务部携旗下外墙外保温系统隆重亮相,引起了国内外建筑行业人士的高度关注与广泛赞誉。

基于竞聚率设计制备组成均匀的聚羧酸减水剂

基于实验得到的聚羧酸减水剂(PCE)共聚单体的竞聚率数据,采用控制转化率和补加活泼单体相结合的方法,结合理论计算和实际测定结果,确定了活泼单体丙烯酸(AA)补加时间及补加量,使其在共聚过程中始终与大单体异丁烯基聚乙二醇醚(MAPEG)组成保持基本不变,以保证聚合反应不同时间段生成的共聚物组成和结构与设计值一致。为系统研究控制工艺的准确性和可靠性,将其与传统投料工艺反应过程中所得产物的组成对比,考察了控制共聚物组成对分散性能的影响。结果表明,基于竞聚率的控制工艺制备PCE过程中,分段补加消耗较快的AA抑制了AA和MAPEG在共聚物瞬时组成的变化幅度,共聚物的平均酸醚比[n(AA)/n(MAPEG)]分别为2.8、3.8、4.8,基本接近设计酸醚比(3.0、4.0、5.0);其制备的PCE平均主链长度及主链上羧基含量、大单体含量较高,使PCE覆盖面积和吸附层厚度增大,从而提升了水泥净浆初始流动度和流动保持性能。

点击化学法制备三硅型偶联剂及性能研究

以单硅型偶联剂巯丙基三甲氧基硅烷(MPS)、三烯丙基异氰脲酸酯(TI)为原料,使用2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮为光引发剂,365 nm紫外光下反应获得了三硅型偶联剂(TI-MPS),产率94%。通过红外光谱、核磁谱图确定了产物结构。研究TI-MPS水解液在金属表面固化后的性能,结果表明,在马口铁片表面固化后的TIMPS膜层耐冲击大于100 cm·kg,耐弯曲1级,极化电阻为7 459.3Ω·cm2,各项性能均优于单硅型MPS膜层。盐雾加速腐蚀实验表明,TI-MPS防护性能明显优于MPS,在用于铝片的防护时可耐1 000 h盐雾腐蚀。

长链烷基共晶相变材料的制备及性能

基于长链烷基良好的相容性特点,以二十烷(ES)、十八烷(OC)、月桂酸(LA)和十六醇(HD)为原料,通过熔融共混法制备了ES-LA、OC-LA和OC-LA-HD共晶相变材料。通过施罗德公式预测理论共晶点的组成及相变温度,结合步冷曲线与DSC结果,共同确定共晶点最佳质量比分别为m(ES)∶m(LA)=0.61∶0.39、m(OC)∶m(LA)=0.74∶0.26和m(OC)∶m(LA)∶m(HD)=0.61∶0.21∶0.18,共晶温度分别为30.3、25.4、21.9℃,与理论计算结果吻合。采用FTIR、XRD、TGA及DSC对共晶相变材料的化学结构、结晶行为、热稳定性和储热能力进行了表征。结果表明,3种共晶相变材料通过物理作用进行复合,无化学反应发生。其相变温度均在18~32℃之间,且低于其任意单一组分,相变焓值均>190 J/g,具有良好的热稳定性和循环稳定性。

沸石补强硅酮建筑密封胶的应用

考察了用沸石和焙烧沸石作为补强剂用于制备硅酮建筑密封胶的工艺过程,分析了粉体用量对密封胶热稳定性、拉伸强度、断裂伸长率、干燥时间的影响;用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸-脱附等温测试(BET)和脱附孔径测试(BJH)方法对沸石和焙烧沸石的微观形貌、物相、比表面积、孔容和孔径进行了表征;研究结果表明,它们是一种具有多孔结构的铝硅酸盐矿物,主要成分分别为KNa2Ca2(Si29Al7)O72和K(Si3Al)O8,孔径分别为10.68 nm和14.02 nm,孔体积分别为0.465 5 mL/g和0.587 1 mL/g,比表面积分别为153.6 m2/g和191.4 m2/g,孔径分布宽、孔体积和比表面积大有利于补强,焙烧沸石的补强性优于沸石,揭示了它们的补强作用是硅烷偶联剂表面改性、孔道效应和锚固效应共同作用的结果。

聚丙烯酸-甲基丙烯磺酸钠对建筑石膏性能的影响

通过自由基聚合制备了5种聚丙烯酸．甲基丙烯磺酸钠共聚物（PC-1～PC-5），并以梳状聚羧酸（Pc）和萘系（FDN）为对照，探讨了这5种共聚物对建筑石膏性能的影响。结果表明，PC-4[n（丙烯酸）：n（甲基丙烯磺酸钠）=6：1]的减水率最大，掺量为0．3％（以石膏质量计）时减水率达22％。当PC-4的掺量为0．3％时，石膏浆体流动性保持时间达到最长为60min；试块2h吸水率最低达到16％，比空白低11．5％；试块干抗折、抗压强度比空白组分别提高30％、31％；试块软化系数达到最大，为0．36，比空白高0．1。PC-4对建筑石膏具有优异的缓凝减水作用。

把握行业趋势 应对不同挑战——陶氏化学携一站式创新解决方案 亮相2013中国国际涂料展

2013年11月21日，陶氏化学旗下陶氏涂料材料业务部和陶氏建筑用化学品将在上海新国际博览中心举办的第十八届中国国际涂料展（CHINACOAT2013）上再度亮相，展示其广泛应用于各关键行业的一系列优化涂料性能兼具可持续性的创新解决方案。

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯防腐涂料的制备

采用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,通过原位聚合法将改性CNC与水性聚氨酯(WPU)交联复合,在交联剂三羟甲基丙烷(TMP)的协同作用下,合成高度交联的改性CNC/WPU复合材料。通过FTIR、XRD、SEM、拉伸实验、电化学极化曲线和EIS表征了复合材料的结构及性能。结果表明,TMP含量[以聚丙二醇(PPG)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)总质量为基准,下同]2.0%与改性CNC含量(以PPG和IPDI总质量为基准,下同)1.5%共同添加制备的CNC/WPU复合材料性能最优,所得复合涂层表面致密,拉伸强度较空白WPU样品得到明显提高;涂层吸水率降至约6.0%,耐水性能良好;腐蚀电流密度降至9.76×10^(-8)A/cm^(2),阻抗谱容抗弧半径达3.15×107Ω·cm^(2),盐水中浸泡168 h涂层表面无明显变化,是综合性能优良的耐腐蚀涂料。

氧化石墨烯-水性环氧树脂固化剂的制备及性能

首先,将三乙烯四胺(TETA)和氧化石墨烯(GO)球磨,得到TETA改性GO分散液TGO;然后向其中依次滴加双酚A型环氧树脂E44、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TPEG)、甲氧基聚氧乙烯-2,3-环氧丙烷(MEH)和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560),采用原位聚合法合成了氧化石墨烯-水性环氧树脂固化剂(TGO-WPEA);采用上述工艺,不添加GO的条件下制得水性环氧树脂固化剂(WPEA)。将WPEA和TGO-WPEA分别与环氧树脂乳液(Epikote-6520)复合制得水性环氧树脂(EP)和氧化石墨烯改性水性环氧树脂(TGO-EP)防腐涂料。通过FTIR、XPS和XRD对材料进行了结构表征,采用电化学测试和盐雾实验对TGO-EP的防腐性能进行了评价。结果表明,水性环氧树脂固化剂(WPEA)分子通过共价键连接到GO表面,改善了GO在EP中的分散稳定性和接枝率,提高了TGO-EP复合涂料对腐蚀介质的屏蔽性能。与纯EP涂层相比,TGO-EP涂层腐蚀电位从-0.267 V提高到-0.125 V,腐蚀电流密度从5.44×10^(-8)A/cm^(2)减小到1.09×10^(-8)A/cm^(2);浸泡20 d后,TGO-EP仍具有较高的低频阻抗。

聚羧酸原位改性氧化石墨烯减水剂的制备及对混凝土性能的影响

将异戊烯醇聚氧乙烯醚(IPEG)对氧化石墨烯(GO)进行原位酯化改性,合成了中间体GO-IPEG,与丙烯酸通过自由基共聚合反应制备了聚羧酸原位改性氧化石墨烯减水剂GO-PCE,并将其用于混凝土中。利用FTIR、Raman、UV-Vis及Zeta电位分别对GO-IPEG和GO-PCE结构和性能进行了表征与测试,评价了其对混凝土性能的影响。结果表明,IPEG接枝到GO表面,然后GO-IPEG与丙烯酸发生原位接枝聚合反应。GO-PCE依靠IPEG的空间位阻作用使其在基体中具有较优的分散效果。当GO-PCE折固掺量为0.15%(以水泥质量为基准,下同)时,GO-PCE在水泥颗粒表面的吸附即可达到饱和,水泥净浆流动度高达280 mm。当GO-PCE折固掺量为0.2%时,混凝土28 d抗压强度为57 MPa、28 d收缩率为1.90×10^(-4)、28 d电通量为1950 C。

微纳米SiO_(2)改性沥青的制备及性能评价

为了制备高性能的改性沥青,以胺基修饰微纳米SiO_(2)(粒径10μm和20 nm)对基质沥青进行化学改性。首先,以偶氮二异丁腈为引发剂,使用马来酸酐对基质沥青进行化学改性制备活化沥青(MQL),再利用接枝了聚乙烯亚胺的Si O_(2)(PEI-SiO_(2))进行熔融共混改性得到改性沥青(PEI-SiO_(2)-MQL)。采用FTIR、SEM对PEI-SiO_(2)-MQL进行了表征,对其软化点、流变和老化性能进行了测试。结果表明,相比于纯Si O_(2)物理改性沥青,PEI-SiO_(2)在沥青中分散性更佳。PEI-SiO_(2)与沥青之间既有化学作用还有物理作用。PEI-SiO_(2)-MQL的高温稳定性、抗车辙和抗老化性能均得到改善。

氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂

采用过硫酸铵氧化改性的方法降低碱木质素的相对分子质量(简称分子量,下同),增加其分子中的极性基团,制备改性碱木质素基水泥助磨剂GCL6-J,在添加质量分数0.1%(占熟料和混合材料的质量)时使粉磨水泥的45μm筛余值由空白的7.8%降低到5.3%,其助磨效能达到三乙醇胺的89.3%,其对水泥的后期抗折抗压强度达到或超过三乙醇胺,综合性能测定表明,GCL6-J属于一种木质素基高效水泥助磨剂。XPS能谱分析表明,氧化改性使碱木质素在水泥表面的吸附层厚度由氧化前的0.41 nm增加为1.02 nm(以硅原子的能谱分析统计);粉磨水泥样品的C1s质量分数由空白的38.11%降低为34.07%,而Ca2p和Si2p等高能活性点质量分数却由空白的8.51%、4.42%增加为10.29%、4.98%;证明了GCL6-J在水泥新生颗粒表面吸附和电荷屏蔽作用的助磨机理。

氧化石墨烯在水泥基体中的分散性及对其结构和性能的影响

为了解决氧化石墨烯(GO)纳米片层在水泥基体中的分散问题,制备了丙烯酸(AA)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(AAC)和丙烯磺酸钠(SAS)的共聚物(PAAS),PAAS与GO纳米片层形成PAAS/GO复合物并显示出分散作用。结果表明,w(PAAS)=2%分别与w(GO)=0.01%、0.02%和0.03%形成的复合物可使水泥基体分别形成由花状晶体、多面体状晶体和针状晶体构成的规整有序的微观结构,28 d时的抗折强度分别比对照样提高了63.0%、90.4%和87.9%,抗压强度分别提高了32.6%、74.2%和71.3%,同时这些水化晶体容易生长在裂缝、孔洞等缺陷处,具有修复结构缺陷的效果。PAAS通过与GO纳米片层形成复合物实现了GO在水泥基材料中的均匀分散以及对水泥基材料微观结构和性能的调控。

接枝磺化木质素高效减水剂的配伍性能研究

以酸析木质素为原料,通过接枝、磺化和缩合制得接枝磺化酸析木质素GSAL,研究了它与木质素磺酸盐和消泡剂的配伍性能。结果表明:GSAL分别与木质素磺酸盐及其改性产品复配,可得到减水剂GSAL1和GSAL2。当水灰比为0.29、掺量w(GSAL1)=0.6%时,水泥净浆流动度达243mm;掺量w(GSAL2)=0.8%时,水泥净浆初凝时间延长110min,终凝时间延长约7h。掺量w(GSAL1)=0.8%时,水泥净浆减水率为21.4%,砂浆3d和7d的抗压强度比分别为163%和143%,其对水泥的减水增强作用超过了萘系高效减水剂FDN。GSAL与消泡剂的复配产品起泡性降低,水泥净浆流动度、新拌砂浆密度和砂浆抗压强度比均增大,GSAL与磷酸三丁酯配伍后的综合性能最佳。

新型含苯环聚羧酸系减水剂的制备与性能

用烯丙基聚氧乙烯醚(APE)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和阿魏酸(FA)作为反应单体,在过硫酸铵(APS)引发下通过水溶液自由基共聚反应制备了一种新型含苯环聚羧酸系减水剂(FPC)。当n(APE)∶n(AA)∶n(SMAS)∶n(FA)=1∶5∶0.3∶0.15时,在反应温度为85℃、反应时间为4 h、引发剂APS用量为总单体质量的3%时得到的FPC性能最佳。FPC的主要特点是对含泥水泥具有较强的适应性。实验结果表明,FPC的折固掺量为0.2%时,含泥质量分数10%的水泥净浆流动度可达308 mm,初凝时间和终凝时间分别达430 min和502min,减水率可达33.2%;扫描电子显微镜(SEM)和水泥胶砂强度检测结果表明,FPC可使水泥石更加紧密均质,可以明显提高硬化水泥砂浆的抗压强度。

改性氧化石墨烯/聚苯胺防腐材料的制备及性能

用双子表面活性剂（GS）对氧化石墨烯（GO）进行插层改性,制备了改性氧化石墨烯（GSGO）,再以苯胺（An）为单体,过硫酸铵（APS）为引发剂,通过原位聚合法制备了GSGO/PANI复合材料,最后利用GSGO/PANI与水性醇酸树脂（WAR）共混得到了GSGO/PANI/WAR防腐涂层。采用FTIR、Raman、XRD和SEM等对GSGO和复合材料的形貌、结构进行了表征。结果表明,GS插入到GO的片层中,使得GO的层间距增大,且棒状的聚苯胺分散在GO的片层中,形成片状插层结构。动电位极化和电化学阻抗谱测试表明,GSGO/PANI/WAR复合涂层比纯WAR涂层具有更高的耐腐蚀性能。当复合涂层中GSGO含量为10%（以An的质量为基准,下同）时,GSGO/PANI/WAR-2涂层的耐腐蚀性能最好,极化电阻为7.98×10^7Ω·cm^2;腐蚀速率为1.26×10^–4 mm/a,阻抗值｜Z｜可达到5.25×106Ω·cm^2。与纯WAR相比,其腐蚀电流密度从9.82×10^–6A/cm2减小至1.08×10^–8 A/cm^2,腐蚀电位从–0.56 V增加到–0.28 V。

聚羧酸系混凝土减水剂的研究——大分子单体的制备与表征

通过衣康酸与聚乙二醇的酯化反应,制备出了一种可用于合成聚羧酸系减水剂的大分子单体。用正交实验研究了反应条件对酯化反应的影响,确定了最佳的酯化反应条件为:n(衣康酸)∶n(聚乙二醇-1000)=1∶1.1,催化剂用量为聚乙二醇-1000质量的4%,反应温度100℃,反应时间6 h,带水剂用量为聚乙二醇-1000质量的30%,阻聚剂用量为衣康酸质量的2%,在该条件下单酯化率可达到98.3%。通过红外光谱、核磁共振氢谱对大分子单体的结构进行了表征。

聚羧酸减水剂的合成及其分散性能

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PMA45)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液自由基聚合法合成了聚羧酸高效减水剂(PC),分析了合成过程中不同单体摩尔比、相对分子质量(简称分子量,以下同)大小对其分散性能的影响。结果表明,单体和引发剂的用量同时影响聚羧酸减水剂分子量和分散性能;当n(MAS)∶n(MAA)∶n(PMA45)=0.5∶3.75∶1,APS用量为单体总质量的0.4%时,产品聚羧酸特性黏度为45.09 mL/g;当水灰质量比为0.25,聚羧酸减水剂掺量为水泥质量的0.2%时,净浆初始流动度达到最大269 mm,30 m in经时流动度为281 mm。

含硅聚氨酯改性水性环氧固化剂的制备与性能

以聚醚二元醇(N210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、羟基硅油为原料,合成了异氰酸酯基封端的含硅聚氨酯预聚体(PU-Si),再以PU-Si、环氧树脂E-51、丁基缩水甘油醚单封端的四乙烯五胺(TEPA-660a)为主要原料,制备了含硅聚氨酯改性水性环氧树脂固化剂,将制得的环氧树脂固化剂与环氧树脂E-51混和制得固化膜。用FTIR、TEM、SEM、TG和水接触角测试仪对聚合物的结构与性能进行了表征与测试,并考察了PU-Si含量对固化剂乳化性能、固化膜力学性能、热性能、断面形貌及吸水率的影响。结果表明:当固化膜中PU-Si的质量分数达到18%时,固化膜的综合性能最佳,此时冲击强度为22.45 k J/m^2,拉伸强度为44.7 MPa,热失重5%和50%时的温度分别为205.0和373.8℃,水接触角为96.8°,吸水率仅1.35%,与纯环氧树脂固化膜相比,其柔韧性、耐热性、耐水性等性能均有显著提高。