乳化型水性固化剂的固化行为与成膜机理探讨

乳化型水性固化剂在成膜过程中兼具乳化与固化功能,直接影响了水性涂料的固化成膜和涂层性能。比较了水性环氧树脂涂料与溶剂型环氧树脂涂料的成膜过程,探讨了双组分水性环氧树脂涂料的成膜机理,分析了影响水性环氧树脂涂料成膜的因素;环氧乳液的粒径、固化剂与环氧树脂的相容性以及水从环氧乳液中的挥发速率等都会影响水性环氧树脂涂料的成膜过程,进而影响涂膜的物理化学性能。

IPDI-TMP水性固化剂的合成及性能研究

利用三羟甲基丙烷(TMP)与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)反应,并接枝聚乙二醇单甲醚(MPEG)制备了水性多异氰酸酯固化剂.采用红外光谱仪(FT-IR)监控该固化剂合成过程,同时考察了固化剂用量(0～8wt%)与U54复配后胶黏剂的初粘性、剥离强度、耐热耐老化性、剪切强度和耐蠕变性等.结果表明等,随着固化剂用量的增加,相同处理温度下聚氨酯胶的固化速度提高,胶膜的吸水率、吸乙醇率降低,粘接试样的剥离强度逐渐增大至6.7N/mm.总之,该固化剂可以显著改变水性聚氨酯的结构与性能.

离子型五亚甲基二异氰酸酯水性固化剂的改性与性能研究

以生物基五亚甲基二异氰酸酯(PDI)三聚体为基础,筛选离子型亲水改性剂、中和剂,考察改性剂、中和剂用量及改性工艺与水性聚合物本征物性的关系,及其对双组分水性聚氨酯(2K-WPU)涂膜理化性能的影响。结果表明:采用3-环己氨基丙磺酸作为改性剂,占涂料总质量的2. 87%,N-甲基二环己胺作为中和剂,与改性剂物质的量比为1. 05,理想反应温度80℃,合成的离子型PDI水性固化剂,与未改性前的五亚甲基二异氰酸酯相比,涂膜具有高光泽、更优异的装饰,与HDI型水性产品相比,具有更低的黏度、更好的水分散性。

一种新型阴离子型多异氰酸酯水性固化剂的制备与性能研究

本文制备了含烷氧基硅烷的叔氨,在与环己氨基磺酸中和后,用其对六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体进行改性反应,成功制备了可水分散的一种新型阴离子型多异氰酸酯水性固化剂,讨论了磺酸叔铵盐化合物改性剂的用量和改性工艺,及其对双组分水性丙烯酸聚氨酯涂层性能的影响。经过试验结果表明:当含烷氧基硅烷的叔氨与环己氨基丁磺酸合成的阴离子型亲水性改性剂占总质量的3.45%,反应温度80℃,合成的有机硅改性离子型HDI水性固化剂与普通的水性HDI固化剂相比,形成的涂膜具有高光泽、耐热水和硬度。

环氧基水性固化剂的合成及其性能

本文采用二乙醇胺(DEA)、丁二酸酐(SAA)、三乙烯四胺(TETA)和双酚A型环氧树脂(E-44)反应合成一种环氧基水性固化剂。该固化剂能稳定地分散在水相中,与乳液环氧树脂基体的相容性良好,固化涂膜的性能优异。采用红外光谱和核磁氢谱来研究反应历程,通过测定DEA、SAA、TETA转化率随时间的变化来确定最佳反应时间。研究原料配比E-44/DEA/SAA/TETA对固化剂性能的影响,结果表明:当E-44/DEA/SAA/TETA摩尔配比为3∶1∶3∶5.5时,固化剂综合性能最佳,固化剂水分散液的平均粒径约为40nm,水性固化剂与环氧乳液复配后制备的涂膜,光泽度为94Gs,铅笔硬度可达4H,弯折直径为2mm,冲击强度≥50kg·cm,附着力达到1级,表干时间为2h,与市售固化剂Anquamine 419固化涂膜的性能相当。

MDI型水性固化剂将开创双组分水性聚氨酯涂料发展新局面

从理论上探讨了MDI型水性固化剂生产的可行性,提出了MDI型水性固化剂的设计思路,针对MDI型水性固化剂应用的困难提出了解决办法。旨在提出MDI型水性固化剂合成新思路,降低水性固化剂成本,促进双组分水性聚氨酯涂料应用。MDI型水性固化剂成功开发与应用,将与脂肪族水性固化剂相互补充和促进,并开创双组分水性聚氨酯涂料局面。

水性聚氨酯胶粘剂及其配套水性固化剂在鞋材粘合中的应用

制备水性聚氨酯胶粘剂820W(以下简称820W)及其配套水性固化剂WRC(以下简称WRC),对以鞋面用油皮与鞋底用改性热塑性橡胶(TR)胶片的粘合进行研究。结果表明,采用处理剂对油皮和TR胶片表面进行处理及进行紫外线照射和超声波水洗,820W和WRC能够满足制鞋厂对油皮和TR胶片粘合性能的要求,可用于鞋材粘合。

非离子型水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

采用低相对分子质量的环氧树脂E-51与聚醚-4000反应制备环氧改性聚醚加成物,再与多乙烯多胺进行反应制备胺封端的聚醚-环氧-胺加成物,最后采用单环氧化合物进行封端,合成非离子型水性环氧固化剂,实验表明工艺可行。对环氧E-51改性聚醚-4000合成过程中的各影响因素进行了研究,并对非离子型水性环氧固化剂的固化性能进行了评价。最佳配方与工艺为:n(环氧树脂E-51)∶n(聚醚-4000)>2∶1,催化剂选用含三氟化硼(BF3)质量分数2%的乙醚溶液(60℃时加入,加入量为2%)。与现有的市售水性环氧固化剂固化性能相比,非离子型水性环氧固化剂固化的环氧体系的柔韧性和耐冲击性有大幅提高。

乳化型水性环氧树脂固化剂的合成与性能研究

在三乙烯四胺(TETA)的分子链段上引入醇羟基、环氧基团,使其改性为亲水亲油的两亲性化合物,即乳化型的水性环氧树脂固化剂,兼具乳化和固化功能。采用封端剂调节亲水亲油平衡值(HLB)使乳化固化性能最佳。激光粒度分析仪的测试乳化环氧树脂粒径在200nm左右。涂料涂膜后的性能测试:表干时间2h左右;涂膜后4天其硬度即达到稳定值,硬度为4H;涂膜的附着力达到1级;耐腐蚀性达3天,涂膜的透明性较好。

己内酰胺合成水性环氧固化剂的工艺研究

首先以己内酰胺(CPL)在高温下水解开环生成的氨基己酸与二氨基二环己基甲烷(PACM)反应合成改性固化剂,然后在环氧树脂结构中嵌入聚乙二醇结构,得到具有一定水溶性的改性树脂,最后将改性固化剂和改性树脂进行加成反应制得水性环氧固化剂,考察了水性环氧固化剂的合成工艺及其涂膜的各项性能。结果表明:PACM与CPL的摩尔比为3.0:1.0,反应时间为3.5 h时,CPL能够完全水解开环并形成改性固化剂;环氧树脂与聚乙二醇合成改性树脂时,适宜的催化剂滴加时间为50 min,催化剂质量分数为0.20%;CPL合成的水性环氧固化剂涂膜室温固化后,耐冲击性、柔韧性、耐水性、耐盐性、耐盐雾性优于市售产品,能明显改善环氧树脂固化后涂膜较脆的缺陷。

封闭型水性多异氰酸酯固化剂的制备及其性能研究

利用甲乙酮肟（MEKO）与IPDI三聚体反应并接枝聚乙二醇单甲醚（MPEG）制备了封闭型水性多异氰酸酯固化剂，采用红外光谱仪、热失质量仪和透射电镜等设备研究了该固化剂的结构、解封温度及胶束形态，同时考察了固化剂对羟基型水性聚氨酯树脂的固化效果及其混合乳液的贮存稳定性。结果表明，该水性固化剂的解封温度在95～249℃之间，最佳使用温度在160℃左右；该固化剂可明显改善羟基型水性聚氨酯膜的耐水、耐溶剂及力学性能，另外固化剂与水性聚氨酯的共混乳液具有良好的贮存稳定性。

水性环氧固化剂分散体的制备与应用

以聚乙二醇、环氧树脂、三乙烯四胺和单缩水甘油醚为原料,制备了水性环氧固化剂分散体.讨论了固化剂的合成原理和结构,研究了催化剂、反应温度、反应时间和原料配比对水性环氧固化剂合成的影响.催化剂三氟化硼乙醚溶液的最佳用量为2%,最适宜反应温度为60℃,环氧树脂与聚乙二醇合理的物质的量比为2∶1,得到的水性环氧固化剂分散体对防锈颜料、分散剂适应性较强.

聚醚型水性环氧树脂固化剂的合成

采用多乙烯多胺与低分子质量环氧树脂反应,并在其中引入聚醚和环氧树脂CYD-128合成的CYD-128改性聚醚链段,合成聚醚型水性固化剂,实验表明工艺可行。对CYD-128改性聚醚合成过程中各影响因素进行了研究,并对聚醚水性固化剂固化性能进行了评价。最佳配方与工艺为:选择分子质量为1 500的聚醚,环氧树脂与聚醚物质的量比为2∶1,催化剂选用BF3(60℃时加入)。与现有文献中报道的固化物性能相比,水性固化剂固化环氧体系的的柔韧性和附着力有大幅提高,硬度、光泽度和强度改变不大。

新型非离子型自乳化水性环氧树脂固化剂的合成与表征

采用十八胺与乙二醇二缩水甘油醚反应,制得一种两端为环氧基,中间氮原子上接有长疏水烷基链的功能性双环氧基化合物,再用脂三乙烯四胺对该化合物进行封端,制得一种非离子型水性环氧固化剂。研究表明:由于该固化剂具有疏水效果的长烷基链和亲水效果的羟基、胺基、醚键,从而使得该固化剂具有表面活性剂的结构。因此相对其他水性固化剂来讲,该固化剂不仅仅不需要采用中和剂就具有亲水性,且其对环氧树脂有良好的乳化效果。该固化剂与液体环氧树脂所制备的双组分室温固化涂膜性能优良,具有优异的铅笔硬度、耐冲击性和耐化学性。同时该固化剂含有较长的柔性烷基链,所以固化后的环氧树脂将有较好的柔韧性。

低VOC含量水性亚硫酸氢钠封闭型聚氨酯固化剂的制备和表征

用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚醚多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA)和含活性基非离子亲水化合物(AD)为主要原料,以亚硫酸氢钠(NaHSO3)为封闭剂,合成了低VOC含量、高封闭率的水性封闭型聚氨酯固化剂。采用先成盐后封闭的制备工艺,避免了助溶剂的使用。研究了n(—NCO)∶n(—OH)、DMPA、AD等亲水改性剂用量、封闭反应的温度、时间、NaHSO3用量及其质量分数等因素对封闭反应的影响。用FT-IR和DSC对产物进行了表征,结果显示,—NCO基团被完全封闭,由DSC确定了产物的解封温度在97.5～130℃。

Ⅰ型水性环氧树脂固化剂及其涂料性能

采用低相对分子质量液体环氧树脂与非离子表面活性剂 (BMJ)反应合成BMJ 环氧加成物 ,将表面活性链段引入到环氧树脂分子链中 ,然后经封端和成盐得到Ⅰ型水性环氧固化剂 .研究了影响Ⅰ型水性环氧固化剂及其所配乳液涂料性能的因素 ,并对乳液的稳定性、固化速率和涂膜硬度等性能进行了评价 .

水性环氧固化剂的合成及性能

以三乙烯四胺(TETA)和液体环氧树脂(EPON828)为原料,在物料摩尔比(TETA/EPON828)为2.2/1,反应温度为65℃,反应时间为4h的工艺条件下合成EPON828-TETA加成物.然后用具有多支链柔韧性链段的C12～14叔碳酸缩水甘油酯(CARDURA E-10)在反应温度为70℃,反应时间为3h的工艺条件下对EPON828-TETA加成物进行封端改性.探讨了中和度对所合成的水性环氧固化剂的粒径及稳定性的影响.CARDURA E-10改性后的水性环氧固化剂与液体环氧树脂在室温下固化所形成的涂膜性能良好,其柔韧性和耐冲击性优于用传统封端改性剂BGE或CGE改性水性环氧固化剂所形成的涂膜.

非离子型自乳化水性环氧固化剂的制备、性能及固化机理研究

从分子设计出发,采用聚乙二醇二缩水甘油醚(DGEPG)、三乙烯四胺(TETA)和环氧树脂EPON 828为原料,合成了不需成盐的一系列非离子型自乳化的水性环氧树脂固化剂。采用红外手段表征了其结构,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了该水性环氧体系的固化行为。结果表明:该产品含有聚醚链段,在水中具有良好的分散性能,得到的漆膜具有优异的物理机械性能、耐水性和耐盐水腐蚀性;G-D-4系列固化剂与环氧树脂水分散体系的Kissinger法表观活化能最低为46.63 kJ/mol。

新型非离子型水性环氧固化剂的制备

以苯酚、甲醛、二乙烯三胺为原料制备曼尼希胺(Man-A1),然后以聚乙二醇与液体环氧树脂的反应物(P)为改性剂对Man-A1进行改性,再用苯基缩水甘油醚封端,制得具有自乳性的改性曼尼希胺(Man-A2),最后采用相反转法制得了非离子型水性环氧固化剂。讨论了聚乙二醇相对分子质量、聚乙二醇与环氧树脂物质的量之比以及端羟基环氧聚合物P的含量对乳液的稳定性和粒径的影响。结果表明:以聚乙二醇4 000为原料制备端羟基环氧聚合物P,当聚乙二醇4 000与环氧树脂物质的量之比为3∶4,P的添加量为20%时,所得的水性环氧固化剂体系的稳定性最佳,在3 000 r/min的离心机中20 min不分层,平均粒径最小,为0.43μm,固含量约为50%,胺值为160 mgKOH/g。室温固化后,涂膜硬度4H,耐冲击性50 cm,柔韧性1 mm,附着力0～1级,适用期5～6 h,耐水性优异。

水性环氧树脂固化剂研究进展

介绍了水性环氧固化剂改性原理、改性方法以及国内外水性环氧固化剂的研究进展。