磷酸酯-硅氧烷-丙烯酸接枝改性水性環(huán)氧樹脂的制備與性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂以其優(yōu)良的物理機(jī)械性能，粘結(jié)性能和工藝性能，已被廣泛用作涂料、復(fù)合材料、膠黏劑等各個(gè)領(lǐng)域，其中涂料行業(yè)使用的環(huán)氧樹脂占環(huán)氧樹脂消費(fèi)總量的一半以上。目前常用的環(huán)氧樹脂涂料多為溶劑型，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，近年來，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，水性環(huán)氧涂料因其具有安全、綠色、低VOC等特點(diǎn)而倍受青睞。使用化學(xué)改性法制得的環(huán)氧樹脂乳液粒子尺寸較小，通常為nm級(jí)，儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，且可以根據(jù)需求，用不同的改性劑改性環(huán)氧樹脂，賦予其獨(dú)特的性能，是目前研究

2、開發(fā)的重點(diǎn)。
　　 本文以雙酚A型環(huán)氧樹脂為母體，甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯等為接枝單體，磷酸酯、有機(jī)硅氧烷為功能單體，通過自由基接枝共聚制備了改性環(huán)氧乳液。用納米粒度分析儀、紅外光譜儀、TEM、TG、DSC、AFM等對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了表征，并按照國(guó)標(biāo)要求對(duì)涂膜各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試，詳細(xì)研究了各種單體用量與反應(yīng)條件對(duì)乳液及涂膜性能的影響。主要工作如下：
　　 1、合成環(huán)氧-丙烯酸復(fù)合乳液，確定了反應(yīng)過程中合適的環(huán)氧樹脂種類

3、，溶劑種類及用量，單體與引發(fā)劑用量，反應(yīng)溫度，成鹽溫度，中和度，得到水分散性良好的乳液，乳液平均粒徑在300nm以下，固含量為25～30％；
　　 2、考察了涂膜固化條件，軟硬單體比例以及硬單體種類對(duì)固化涂膜性能的影響；
　　 3、選擇磷酸酯PAM-200作為功能單體對(duì)環(huán)氧-丙烯酸體系進(jìn)行改性，當(dāng)PAM用量在6％左右時(shí)，乳液涂膜的常溫成膜性有很大改善，并對(duì)其進(jìn)行微觀分析。固化涂膜的附著力得到提高，且優(yōu)于基材經(jīng)過普通磷化液

4、磷化后的涂膜的附著力；
　　 4、在環(huán)氧-丙烯酸體系中引入有機(jī)硅氧烷A-151與A-172，所得樹脂的親水性提高，固化涂膜的柔韌性，附著力和抗沖擊強(qiáng)度較改性前都有不同程度的提高，吸水率降低。確定其最佳用量為12％；
　　 5、在環(huán)氧-丙烯酸體系中同時(shí)引入磷酸酯PAM-200與有機(jī)硅氧烷A-172改性，對(duì)乳液及其涂膜進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)兩種單體分別發(fā)揮了自身特有的作用，沒有相互沖突的現(xiàn)象，彌補(bǔ)了單獨(dú)改性的不足，固化涂膜綜合性能優(yōu)