水性光固化聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂的研究

介绍了光固化聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂及其制备的节能涂料的组成、特点、现状、性能和制备方法。

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。

三乙胺催化双酚A环氧树脂与丙烯酸反应动力学

采用原位红外技术,研究了三乙胺(TEA)催化双酚A环氧树脂(E-51)与丙烯酸(AA)合成双酚A环氧丙烯酸酯的反应特性及反应温度对反应速率的影响,通过建立动力学模型,对反应体系酸值和酯基浓度的跟踪对反应动力学进行了研究。通过回归分析计算出的速率常数符合Arrhenius公式,进一步证实该反应是一级动力学反应;在90℃、100℃、110℃时反应速率分别为0.01448、0.02341和0.04229 min^(-1);反应表观活化能为57.98±0.71 kJ/mol,频率因子2.48×106 min^(-1)。该反应对温度较敏感,易受温度变化的影响,因此在合成过程中需控制反应温度,可有效防止体系由于反应放热导致反应失控。

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。

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。

环氧树脂改性聚氨酯-丙烯酸酯乳液的合成

聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液虽然较单一乳液的性能有很大改善,但是其涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性还难以满足高档水性木器涂料的要求。在聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液中以不同方式加入环氧树脂,分别制备了物理共混和化学共聚的聚氨酯-丙烯酸酯-环氧树脂复合乳液,研究了环氧树脂加入方式、用量等对乳液及涂膜性能的影响。研究发现环氧树脂对于涂膜的硬度、耐水性、耐化学品性等有明显改进。环氧树脂的质量分数在3%～4%为宜。

环氧树脂改性水性聚氨酯-丙烯酸酯的初步研究

合成了环氧树脂改性的水性聚氨酯 丙烯酸酯 ,研究了环氧树脂用量、加入方式对乳液稳定性的影响。环氧基团在乳液胶膜热处理时交联 ,从而改善了胶膜的力学性能及耐水性、耐溶剂性能。

聚氨酯-环氧树脂复合改性沥青制备与性能优化研究

为研究提高环氧沥青的韧性,向环氧树脂分子结构中引入聚氨酯弹性分子,以聚氨酯改性环氧树脂代替普通环氧树脂(EP)制备聚氨酯-环氧树脂(PU-EP)复合改性沥青。通过试验确定了制备聚氨酯改性环氧树脂时聚氨酯预聚体的最佳用量,对比测试了不同树脂含量的环氧沥青与PU-EP复合改性沥青的抗拉强度、断裂伸长率及高、低温流变性能,研究其对沥青的改性效果。试验结果表明,以聚氨酯改性环氧树脂代替普通环氧树脂制得的PU-EP复合改性沥青,具有比普通环氧沥青更加优异的高、低温流变性能,可有效提升混合料桥面铺装的服役性能。推荐使用树脂含量45%的PU-EP复合改性沥青作为胶结料。

紫外光固化环氧丙烯酸酯增韧改性研究进展

环氧丙烯酸酯树脂是一类用量最大的光固化树脂,具有固化速度快、硬度大、光泽度高及耐化学药品性能优异等优点,但是存在黏度大、韧性差等缺点。因此,环氧丙烯酸酯树脂改性引起了学者的广泛关注。在环氧丙烯酸酯树脂主链或侧链上引入柔性链段或功能基团可有效改善树脂的黏度,提升固化膜的柔韧性、附着力等性能。从有机酸改性、多元醇改性、有机硅改性和聚氨酯改性等改性方法入手,总结了化学改性增韧环氧丙烯酸酯树脂的研究进展,并对未来环氧丙烯酸酯树脂增韧改性的研究方向进行了展望。

环氧丙烯酸树脂改性阴极聚氨酯电泳漆的合成及性能的研究

以环氧丙烯酸树脂为改性扩链剂,合成了侧基含有碳碳不饱和双键的阴极聚氨酯电泳漆。探究了环氧丙烯酸树脂(PPG-EA)用量、引发剂过氧化苯甲酰(BPO)用量、烘烤温度对漆膜性能的影响。结果表明,PPG-EA占聚氨酯阴极电泳漆的质量分数为3.08%、BPO的用量为0.6%、漆膜烘烤温度为150℃时,漆膜表面无缺陷,耐化学腐蚀性较好。

环氧丙烯酸酯改性对水性醇酸树脂性能的影响

以亚麻油、甘油、苯酐、顺酐为原料合成醇酸树脂,并利用环氧树脂、苯乙烯以及丙烯酸单体对所合成的醇酸树脂进行改性,得到一种环氧丙烯酸改性水性醇酸树脂。采用红外光谱表征了合成过程中每一步骤所得到的产物的结构,证明了成功在醇酸树脂链段上引入了改性链段;以热重分析和凝胶色谱考察了改性前后的醇酸树脂的性能,结果表明,偏酐与环氧丙烯酸改性后的醇酸树脂分子量及分散度都有所增加,其中环氧/AA/St改性的醇酸树脂分子量最大,分子量分布最宽,环氧/AA/St改性的醇酸树脂耐热性能得到了改善。最后对漆膜性能进行比较,结果表明,在水分散性方面,环氧/AA/St改性醇酸略弱于偏酐改性醇酸,产物粘度也相对较大,但是其稳定性、漆膜的附着力、耐水性以及耐盐水性能等与偏酐改性醇酸相比都明显得到了提高。

环氧改性丙烯酸树脂复合乳胶的合成及其性能研究

利用乳胶胶束的包裹作用,在水相中将双酚A环氧二丙烯酸酯与丙烯酸酯单体混合物束缚其内。通过乳液聚合实现两相在水相体系中的有效共聚,得到环氧改性丙烯酸树脂的复合乳胶。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、粒径分析(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对所制备的复合乳胶进行了表征,并测试了涂膜的力学性能、极化曲线。结果表明:乳胶粒子呈均匀的球形;当双酚A环氧二丙烯酸酯用量为整体复合树脂质量的5%时,涂膜的力学性能、热稳定性和耐腐蚀性均较优异,可较广泛应用于金属防护等领域。

羟基化环氧大豆油改性水性聚氨酯-丙烯酸酯涂料的研制

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚氧化丙烯二醇（N220）等为原料，羟基化的环氧大豆油（HESO）为改性剂，2，2-二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水扩链剂制备出阴离子型聚氨酯-丙烯酸酯乳液，并以此乳液配制水性木器涂料。对乳胶粒子的粒径分布进行了测试，探讨了HESO和乙二胺（EDA）含量对乳液、涂膜性能及乳胶粒子粒径的影响。实验发现，HESO含量为4％～6％，EDA含量为0．8％～1．0％时，乳液外观好，涂膜的耐介质性和耐黄变性优异。

聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯的光-热固化性能

合成了聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯,树脂分子结构中同时具有光固化基团(双键)和热固化基团(环氧基团)。用FTIR表征了光-热固化过程特征吸收峰的变化。研究了不同的稀释剂、热固化剂对光固化和光-热混杂固化的凝胶率、吸水率、力学性能和热性能的影响,结果表明:光固化膜的凝胶率低于89%,而光-热混杂固化膜的凝胶率在97%左右。在相同稀释剂条件下,与丙烯酸环氧单酯光-热固化体系相比,聚氨酯改性丙烯酸环氧单酯光-热固化膜的断裂强度下降,而断裂伸长率由4.9%提高到8.0%。光-热固化膜的热分解温度都在230℃以上。

环氧丙烯酸树脂的合成及其改性

采用丙烯酸(AA)对环氧树脂(EP)进行光活性改性制备环氧丙烯酸树脂(EA),通过单因素试验法优选出制备EA的最佳反应条件。结果表明:制备EA的最佳反应条件是以N′N-二甲基苯胺为催化剂,w(催化剂)=2.5%(相对于反应物总质量而言);以对苯二酚为阻聚剂,w(阻聚剂)=0.1%(相对于反应物总质量而言);反应温度为90℃,反应时间为2.0～3.5h。当w(引发剂)=1.0%时,EA的固化性能较好。采用多元醇先对EP进行改性,然后再进行光活性改性,可明显降低产物的黏度。

丙烯酸改性环氧水性树脂合成工艺的优化研究

在详细分析酯化工艺制备丙烯酸改性环氧树脂合成路线的基础上,讨论了两步酯化工艺的可行性和必要性;并对两步酯化工艺中的两个关键步骤进行了详细研究。通过对酯化过程中环氧基团开环过程的控制,得到了环氧树脂单酯化过程中催化剂的最佳用量为0.2%(相对于总质量)、最佳反应时间为105 min;同时通过凝胶渗透色谱对产物数均相对分子质量的测定,得出自由基聚合反应过程中引发剂和链转移剂用量与聚合树脂相对分子质量之间的关系;并由此制备出具有一定功能官能团数量、最佳相对分子质量和链结构的丙烯酸改性环氧树脂。最后,通过对该树脂的性能测试证实该方法所合成树脂综合性能优良。

水性油墨用环氧改性水性丙烯酸树脂的合成

介绍了一种环氧改性水性丙烯酸树脂的合成方法,并由改性树脂配制了水性凹版塑料油墨。讨论了亲水单体含量对树脂水溶性的影响和引入环氧丙烯酸酯含量对油墨附着牢度、复合牢度的影响,并经红外表征证明达到了环氧改性水性丙烯酸树脂的目的。实验表明,由环氧改性水性丙烯酸树脂配制的水性油墨,其性能技术指标达到或优于国家标准和实际应用要求,在凹版塑料油墨领域具有很大的应用价值和广阔的市场前景。

聚氨酯改性环氧丙烯酸酯灌浆材料的制备

通过聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯反应,制备了一种改性环氧丙烯酸酯灌浆材料。通过比较聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯的质量比和固化物性能的关系,确定了聚氨酯预聚体和环氧丙烯酸酯的质量比为2∶3时,综合性能较好。利用正交实验探索组分中稀释单体比、引发剂和促进剂的用量等因素对材料性能的影响,得到最优用量。改性后的灌浆材料,不仅性能良好,而且可以在低温(-15℃)下固化。

环氧大豆油丙烯酸酯对衣康酸基聚酯的改性研究

采用环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)对衣康酸基不饱和聚酯(PI_(85)C_(15)H)进行改性,得到环氧大豆油丙烯酸酯改性衣康酸基聚酯。应用改性聚酯制备了水性紫外光固化涂料,检测了其漆膜的硬度、附着力、柔韧性、疏水性等性能,探究衣康酸基不饱和聚酯与AESO的质量配比对聚酯乳液和漆膜性能的影响。实验结果表明:衣康酸基聚酯乳液与AESO的混合质量之比为80∶20时漆膜材料的综合力学性能表现最佳,聚酯混合乳液颗粒的平均粒径约为200μm。