高性能單組分水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料的研制.pdf

1、近年來(lái)，水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料以其無(wú)毒、無(wú)味、不燃、無(wú)溶劑排放、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)而成為環(huán)氧樹(shù)脂涂料可持續(xù)發(fā)展的重要方向，其中單組分環(huán)氧涂料由于具有操作工藝簡(jiǎn)化、易于實(shí)施、環(huán)境污染小、不浪費(fèi)原料和儲(chǔ)存期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而特別引人關(guān)注。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上僅有雙組分水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料產(chǎn)品而單組分水性環(huán)氧涂料基本依賴進(jìn)口這一現(xiàn)狀，通過(guò)合成反應(yīng)性乳化劑和與環(huán)氧樹(shù)脂具有較好相容性的潛伏性固化劑，最終成功開(kāi)發(fā)出綜合性能優(yōu)異的單組分水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料。本文的主要研究?jī)?nèi)

2、容及研究結(jié)論如下：
　　1、反應(yīng)性乳化劑的合成及其乳化性能研究。本文通過(guò)在低分子量環(huán)氧樹(shù)脂E-51中引入具有表面活性的聚醚多元醇分子鏈段，合成了反應(yīng)性乳化劑，并通過(guò)相反轉(zhuǎn)法配制了水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液，對(duì)乳液穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究表明，采用三氟化硼-胺絡(luò)合物為催化劑、聚醚多元醇相對(duì)分子量在3000~6000、環(huán)氧基與羥基的摩爾比為2:1時(shí)、反應(yīng)溫度為120℃時(shí)合成的乳化劑具有較好的乳化效果。當(dāng)乳化劑的用量為20％時(shí)，在60℃下通過(guò)相

3、反轉(zhuǎn)法配制的乳液，其乳液粒徑約為0.38μm，在3000 r／min離心30min不分層。
　　2、利用甲醛和單環(huán)氧化合物對(duì)雙氰胺進(jìn)行改性，合成了單組分水性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑。研究確定了最佳反應(yīng)條件，對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了紅外光譜表征和固化性能研究，配制了水性單組分環(huán)氧涂料，研究了涂層的基本性能。結(jié)果表明：甲醛與雙氰胺物質(zhì)的量比為1:1時(shí)，在80℃下反應(yīng)1.5小時(shí)后，加入相同摩爾數(shù)的單環(huán)氧化合物合成得到的固化劑，其與環(huán)氧樹(shù)脂組成物固化溫度在92

4、℃~138℃之間。與環(huán)氧樹(shù)脂所配制的單組分水性環(huán)氧樹(shù)脂涂料乳液粒徑約為0.36μm，在3000 r／min離心30min不分層，涂料的儲(chǔ)存期為4個(gè)月。該水性涂料漆膜的附著力、沖擊強(qiáng)度、鉛筆硬度、柔韌性、耐熱性等性能優(yōu)良，但耐水性能較差。
　　3、利用雙酚A酚醛樹(shù)脂和雙氰胺反應(yīng)，制備了另一類(lèi)水性環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑。研究表明用該潛伏性固化劑固化環(huán)氧樹(shù)脂E-51時(shí)最佳用量為40%，固化溫度在95℃~150℃之間；固化動(dòng)力學(xué)研究表明，該