封閉型聚氨酯-環(huán)氧樹脂復(fù)合乳液的合成與防腐性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂改性聚氨酯成膜體系兼顧了聚氨酯和環(huán)氧樹脂的優(yōu)異性能，已成為水性金屬防腐涂料領(lǐng)域重要的研究方向。常見的用于單組份涂料的聚氨酯-環(huán)氧樹脂復(fù)合乳液中環(huán)氧樹脂用量有限，且乳液中殘留的環(huán)氧基降低乳液穩(wěn)定性，不能滿足高要求的防腐需求。為了開發(fā)耐腐蝕性和穩(wěn)定性俱佳的環(huán)氧樹脂改性聚氨酯乳液，本研究先對雙酚A型環(huán)氧樹脂開環(huán)，將環(huán)氧基轉(zhuǎn)化為羥基，消除環(huán)氧基對乳液穩(wěn)定性的影響;然后用甲乙酮肟(MEKO)封閉聚氨酯預(yù)聚體的部分端-NCO基團，再將環(huán)氧樹

2、脂接枝到聚氨酯分子鏈中，大幅提高環(huán)氧樹脂的改性用量。
　　研究了不同開環(huán)劑開環(huán)環(huán)氧樹脂CYD-011，及其對乳液穩(wěn)定性和涂膜防腐性能的影響。研究表明:開環(huán)后的環(huán)氧樹脂能明顯改善乳液的穩(wěn)定性;相對于不開環(huán)的環(huán)氧樹脂，采用二乙醇胺(DEOA)開環(huán)的環(huán)氧樹脂，涂膜防腐蝕性能不受影響，而采用二乙胺(DEA)開環(huán)的環(huán)氧樹脂，涂膜防腐性能大大減弱。
　　探索了封閉型聚氨酯-環(huán)氧樹脂復(fù)合乳液合成過程中DMPA用量、聚氨酯預(yù)聚體的封閉劑選擇

3、與封閉程度、環(huán)氧樹脂用量對乳液和涂膜性能的影響。當DMPA用量為6％，MEKO作封閉劑，封閉程度為40～43％，環(huán)氧樹脂用量為24％時，所合成的復(fù)合乳液和涂膜綜合性能最佳。
　　通過DSC/TG綜合熱分析研究了封閉型聚氨酯-環(huán)氧樹脂復(fù)合乳液涂膜的解封閉反應(yīng)過程。DSC/TG綜合熱分析表明:MEKO封閉的聚氨酯-環(huán)氧樹脂涂膜在加熱過程中出現(xiàn)明顯的解封閉反應(yīng)過程，解封反應(yīng)發(fā)生在120～180℃;烘烤工藝探究顯示，涂膜在120～130℃

4、烘烤40 min左右，涂膜性能達到優(yōu)異。
　　通過Tafel曲線、電化學(xué)阻抗譜(EIS)以及浸泡腐蝕實驗研究了涂膜防腐性能。研究表明:隨著環(huán)氧樹脂用量的增加，涂膜防腐性能逐漸提高。封閉型聚氨酯-環(huán)氧樹脂成膜體系的耐腐蝕性能遠遠強于非封閉型聚氨酯-環(huán)氧樹脂成膜體系。
　　通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)表征開環(huán)的環(huán)氧樹脂以及復(fù)合乳液的分子結(jié)構(gòu)，驗證了分子結(jié)構(gòu)與實驗設(shè)計相符合。激光粒度分析儀分析復(fù)合乳液的粒徑及粒徑分布表明，復(fù)