量子点修饰g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料的制备及在水性环氧-丙烯酸酯乳液中的应用

水性环氧-丙烯酸酯乳液(WEP)因污染小、附着力好、耐候性好被广泛应用于涂料领域,但其不尽如意的耐腐蚀性大大限制了其在防腐涂料领域的应用。文中采用煅烧法制备了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)纳米杂化材料,微波法制备了柠檬酸碳量子点溶液,通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射分析、X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜分析了g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)杂化粒子的结构和形态,采用扫描电子显微镜观察了复合涂层的形貌,通过电化学阻抗谱和盐雾实验研究了WEP、g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP、经量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP涂层的耐腐性能。结果表明,Fe_(2)O_(3)粒子成功负载到了g-C_(3)N_(4)纳米片上,经柠檬酸量子点修饰后,g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)在WEP中具有良好的分散性,经柠檬酸量子点修饰的g-C_(3)N_(4)@Fe_(2)O_(3)/WEP乳液涂膜在质量分数3.5%NaCl溶液中浸泡1 d时阻抗高达1.5×10^(10)Ω·cm^(2),较纯WEP乳液涂膜高出2个数量级;浸泡7 d后,复合涂层阻抗值仍高达8.7×10^(9)Ω·cm^(2);盐雾168 h后复合涂层表面锈蚀较少。

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。

甲基丙烯酸十三氟辛酯改性胺固化剂增韧环氧清漆涂层的性能和机理研究

[目的]氢化双酚A二缩水甘油醚环氧树脂(HBPA-EP)基涂层应用时脆性大、韧性不足、疏水性较差等问题亟待解决。[方法]使用甲基丙烯酸十三氟辛酯(C6F)对异佛尔酮二胺(IPDA)固化剂进行改性后,与HBPA-EP反应固化为涂层,研究了改性剂掺量对涂层疏水性能、力学性能、耐化学品性能和耐沾污性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振氢谱仪(1H-NMR)分析了C6F对IPDA的改性机理。采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)对涂层拉伸断面形貌及表面氟元素的分布进行表征。[结果]C6F的氟碳链结构被成功引入到IPDA分子中。采用C6F改性IPDA制备的涂层在疏水性能和力学性能上都得到明显提高。C6F与IPDA的物质的量比为0.5∶1.0时所得涂层的性能最佳,其水接触角为118.2°,铅笔硬度达到2H,柔韧性为1 mm,粘结强度为16.2 MPa,在浸水、浸碱和浸酸8 d后未出现吸水溶胀现象,表面也具有良好的抗涂鸦沾污性能。[结论]改性后的IPDA与HBPA-EP反应形成了交联网状结构,氟碳键的存在使网状结构交联更加致密,实现了对HBPA-EP交联体系的有效调节,令改性涂层的疏水性能和力学性能均得到改善。

原位聚合法制备石墨烯改性水性环氧-丙烯酸酯乳液及其防腐性能研究

首先采用改进Hummers法制备氧化石墨烯分散液,再用原位聚合法制备石墨烯改性水性环氧-丙烯酸酯复合乳液,并制备其涂层。主要研究了石墨烯改性水性环氧-丙烯酸酯复合乳液的稳定性和复合乳液涂膜的耐腐蚀性。结果表明:石墨烯能够较好地分散在复合乳液中,成膜时能够很好地填充在涂层的细小缝隙中而产生屏障作用,阻碍腐蚀粒子从介质渗透到铁板表面。因此复合乳液的耐腐蚀性较未改性的水性环氧-丙烯酸酯乳液和直接共混乳液的耐腐蚀性明显增强。

相反转法与丙烯酸改性法协同增强水性环氧乳液性能研究

采用共混法制备了一种性能优良成本低廉的水性环氧乳液,并研究相反转与丙烯酸改性2种水性化技术对水性环氧乳液性能的协同影响。首先利用相反转法合成了水性环氧乳液(PE),而后与丙烯酸改性环氧乳液(AE)共混,得到复合环氧乳液(AE/PE)。通过扫描电镜、电化学阻抗、Tafel极化和耐水、耐酸及耐盐雾试验测试涂膜防腐性能。结果表明:相反转与丙烯酸改性的协同作用使复合环氧乳液粒径减小,分布变窄,涂层更为均匀致密,有助于提高涂膜耐水、耐酸及耐盐雾性能;当m(AE)∶m(PE)=0.4∶1时,得到的涂膜综合性能最佳。说明相反转法与丙烯酸改性法能协同增强水性环氧乳液性能。

新型水性丙烯酸/环氧杂化乳液的制备及其在水性双组分金属防护涂料中的应用

首先用丙烯酸酯单体和乳化剂预乳化环氧树脂,按照乳液聚合的工艺制备了水性丙烯酸/环氧杂化乳液;研究了杂化乳液合成过程中乳化剂种类和用量、功能单体的用量、乳液p H等参数对乳液性能的影响。在此基础上,使用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,对涂层性能进行测试。结果表明:所制备水性丙烯酸/环氧杂化乳液具有较优的贮存稳定性,采用该杂化乳液配制双组分水性环氧涂料,涂膜具有优异的综合性能;与传统的双组分水性环氧涂料体系相比,该杂化涂料体系具有更长的适用期、更快的干燥速度,可广泛应用于包括防锈底漆和面漆在内的各种防腐涂料应用领域。

环氧改性水性光固化环氧丙烯酸酯的双重固化研究

合成了水性紫外光固化环氧丙烯酸酯和另外一种环氧乳液,将这2种乳液按一定比例进行复配,得到了紫外光-热双重固化乳液,并研究讨论了该乳液固化成膜的最佳工艺条件。当2种乳液按4∶1比例混合,在光引发剂的作用下经光-热双重固化成膜后,其膜硬度可达到3H,耐水性为48 h无泛白起皱,附着力为0级,耐乙醇擦拭58次不破膜。

甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物乳液的研究

研究了以甲基丙烯酸环氧丙酯作为活性单体，采用种子乳液聚合制备四元体系的核—壳结构共聚物乳液，用透射电子显微镜观察了乳胶粒的微观形态，并对其稳定性、流变性等进行了测试，考察了甲基丙烯酸环氧丙酯及其含量对乳液性能的影响．

氟改性环氧丙烯酸核壳乳液的合成及其涂膜性能

乳液是环保型低表面能海洋防污涂料的重要组分。采用核壳乳液聚合方法合成有机氟改性环氧丙烯酸乳液,探讨了软硬单体质量比、氟单体含量、环氧树脂含量对乳液性能的影响,得到氟改性环氧丙烯酸乳液的最佳配方,并探讨了合成乳液制备的涂料的海洋防污性能。结果表明:软硬单体质量比为1:1,丙烯酸含量为2%,单体核壳质量比为2:3,核玻璃转化温度为-10℃,氟单体含量占单体总含量的8%,环氧树脂含量占单体总含量的9%时,乳液性能最佳;用此乳液制备的涂料涂层附着力2级,接触角114.0°,抗冲击强度大于500 N·cm,吸水率为2.41%,性能较佳。

环氧树脂/聚丙烯酸酯乳液的制备及其应用

以环氧树脂改性聚丙烯酸酯乳液制备了水性超薄膨胀型防火涂料专用乳液,其可作为涂层的成膜物质。采用FTIR、DSC、TGA、SEM等对乳液性能,及乳液对防火涂料性能的影响进行了考察。结果表明：与聚丙烯酸酯乳胶膜相比,环氧树脂改性的聚丙烯酸酯乳胶膜的吸水率更低,为7.3%,交联度更高,达84.6%,耐水性更好;玻璃化转变温度（Tg）从8.8℃提高到24.4℃,乳胶膜最大热失重速率所对应温度从361.2℃提高到390.3℃。与使用聚丙烯酸酯乳液相比,使用环氧树脂改性过的聚丙烯酸酯乳液作为成膜物质的防火涂层质量损失率从27.6%减小到25.2%,膨胀倍率从9.5增加到20.4,钢板背面温度从328℃降低到221℃。以环氧树脂改性过的聚丙烯酸酯乳液作为防火涂料的成膜物质,使涂层在受热膨胀后能形成致密的、均匀的蜂窝状泡孔,可获得较好的耐火性能。

快干型水性丙烯酸改性环氧酯防锈底漆的研制

采用自制的快干型水性丙烯酸改性环氧酯乳液为基料,配以无毒的磷酸锌和氧化铁红作为防锈颜料,制得性能优良的水性丙烯酸改性环氧酯防锈底漆。对影响底漆性能的各种因素,包括防锈颜填料的用量、PVC(颜料体积浓度)、助剂、催干剂、中和剂等进行了探讨。

三层核壳结构水性环氧-丙烯酸酯复合乳液的可控制备及耐腐蚀性

首先对环氧树脂进行改性,改性后的环氧树脂一端连有与丙烯酸酯类单体反应的双键,另一端保留可交联的环氧基,再运用结构设计思想,采用种子乳液聚合法制备了含改性环氧树脂丙烯酸酯聚合物(内核)-“惰性”丙烯酸酯(中间层)-含羧基丙烯酸酯聚合物(外壳)结构的稳定型水性环氧-丙烯酸酯复合乳液,并对乳液进行了结构表征和耐腐蚀性测试。结果表明,改性后环氧树脂与丙烯酸酯类单体成功发生了乳液聚合,制备的复合乳液既保留了环氧基又引入了羧基;含中间层的3层结构乳液的稳定性和涂膜耐腐蚀性优于相同配方的常规核壳乳液,设置的“惰性”中间层起到了预期作用;中间层质量分数对复合乳液涂膜耐腐蚀性有较大影响,当中间层质量分数为26%时,温度随机多频调制差示扫描量热分析方法计算出的中间层厚度为14.51 nm,涂膜在3.5%NaCl溶液浸泡7 d后|Z|0.01Hz为1.66×10^(4)Ω·cm^(2),经其涂膜覆盖的马口铁在3.5%NaCl溶液浸泡30 d后,马口铁表面铁元素含量仍保持95.29%。

低VOC水性丙烯酸乳液/水性环氧酯杂化涂料的研制

以水性丙烯酸乳液KG-11和水性环氧酯树脂SK2132为成膜物,选择适当的助剂制备出一种低VOC水性丙烯酸乳液/水性环氧酯杂化涂料。对涂料性能的测试结果表明,当m(KG-11)∶m(SK2132)=6∶4;w(KG-11+SK2132)=40%(质量分数,后同);以RM8W和RM12W复配作为体系的流变助剂,添加量均为0.2%;以Tego Foamex 810为消泡剂,添加量为0.2%时,杂化涂料VOC含量92 g/L,表干时间15 min,实干时间6 h,涂膜光泽88%,硬度H,耐5%NaOH 24 h,耐水时间96 h,耐中性盐雾240 h。

零VOC水性丙烯酸酯-环氧杂化乳液的研制

介绍了一种零VOC(挥发性有机化合物)水性丙烯酸酯-环氧杂化乳液的制备方法。采用FTIR对产物结构进行表征,结果表明:该杂化体系中保留了环氧基团。讨论了乳化剂、引发剂及环氧树脂用量对体系的影响,通过选择适当的乳化剂使得体系稳定。对漆膜性能进行了测定。

甲基丙烯酸羟乙酯改性水性聚氨酯乳液的制备及性能

采用种子溶胀乳液聚合法,以水性聚氨酯为种子,甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为单体制备水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液,考察了甲基丙烯酸羟乙酯含量对复合乳液的T型剥离、胶膜的硬度、耐水性和力学性能的影响。结果表明,随着甲基丙烯酸羟乙酯含量的增加,复合乳液的T型剥离强度、胶膜的硬度和拉伸强度增大,胶膜的耐水性先增大后减小,断裂伸长率有所降低,适宜的甲基丙烯酸羟乙酯用量为3%。

氧化锆对环氧丙烯酸酯乳液性能的影响

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)对氧化锆(ZrO_(2))纳米粒子进行表面处理,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对改性纳米氧化锆的结构进行了表征,采用扫描电镜(SEM)观察其形貌及分散性。利用改性后的氧化锆对环氧丙烯酸酯乳液进行改性,分析了不同氧化锆添加量的乳液薄膜的热稳定性,并以改性环氧丙烯酸酯乳液为主要成膜物制备了水性防腐涂料,考察了所得涂层的物理机械性能和防腐性能。结果表明,KH-550成功接枝到纳米氧化锆表面,且当纳米氧化锆与KH-550的质量比为1∶0.8时,其分散性最好。以1%改性纳米氧化锆对环氧丙烯酸酯乳液进行改性时,所得乳液涂膜的热稳定性最好,且用该乳液制备的涂层具有最佳综合性能:附着力1级,耐冲击性(1 kg)50 cm,铅笔硬度3H;480 h盐雾测试后仅划线处有轻微锈蚀,无起泡现象。

环氧-丙烯酸酯类复合水性涂料的研究进展

综述了近年来国内外环氧 -丙烯酸酯类复合乳液涂料的新进展 ,总结了环氧 -丙烯酸复合乳液涂料的制备方法 ,以及复合乳胶粒的形态 。

有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液的合成及性能

利用无皂乳液聚合技术合成了有机硅含量不同的有机硅改性丙烯酸酯共聚乳液,通过对单体转化率及乳胶粒径的测定,发现有机硅单体的加入能提高硅-丙无皂共聚反应速率,减小乳胶粒粒径大小;结果还表明:合成共聚物的力学性能和耐水性随有机硅含量的增加而明显提高。

环氧乳液和防锈剂对水性防腐涂料性能的影响

研究了不同环氧乳液和防锈剂配比对水性防腐涂料主要性能的影响。结果发现:当DER-425环氧改性乳化剂的质量分数为14%,DER-439环氧树脂的质量分数为56%时,合成的环氧乳液的平均粒度为923 nm,黏度为4.1 Pa·s,涂层表现出良好的耐硫酸、盐酸、丙酮和二氯乙烷性能。当采用质量分数为0.6%的石墨烯对环氧乳液进行改性,且石墨烯改性乳液与复合亚磷酸锌铝盐防锈剂的质量比为(6~8)∶1时,涂料通过了1104 h的中性盐雾试验,最大冲击高度达到50 cm,耐酸和耐有机介质的性能较佳。

有机氟、硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液的制备

采用核壳乳液聚合方法,以反应型乳化剂壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵DNS-458、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为聚合单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯和乙烯基三甲氧基硅烷为功能单体,制备了有机氟、硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液织物整理剂,并研究了乳化剂用量、功能单体用量对合成反应的影响。结果表明:有机氟、硅聚丙烯酸酯乳液最佳制备条件为DNS-458用量(占总单体质量。下同)3.00%,有机氟用量12.00%,有机硅用量2.00%,在反应温度80℃时,得到的无皂乳液粒径在54.7 nm处分布最多,分布均匀。采用有机氟、硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液整理的亚麻织物的水接触角较亚麻原布明显提高,可达134.120°,亚麻织物的弯曲刚性由5.3 cN/mm降至4.4 cN/mm,断裂强力由581 N增加到824 N,白度略有下降。