环氧改性的水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯的合成及性能研究

摘要

本文引用环氧树脂来分别改性水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯，并对其合成工艺以及性能表征进行了详细的研究。 通过丙烯酸酯类单体与环氧树脂接枝共聚反应，对其进行改性。研究了环氧树脂环氧值及用量、加料方式，反应温度及中和度等因素对改性树脂性能的影响。研究结果表明：加入环氧树脂改性后，丙烯酸树脂的耐水性明显增强，硬度、附着力、拉伸强度及抗冲击强度等力学性能有较大幅度地提高。当环氧树脂E-44在反应前期加入，用量为6％～9％，反应温度为110℃，中和度为110％时，改性树脂具有较好的成膜性能和优异的物理机械性能。红外光谱分析证实接枝产物的结构；扫描电镜观察接枝共聚物的水分散体的粒子形态及大小；用DSC对改性前后的树脂进行了热分析。 以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇和二羟甲基丙酸(DMPA)作为主要原料合成了脂肪族水性聚氨酯分散体，并用环氧树脂对其进行了改性。研究了环氧树脂的环氧值及用量、扩链剂种类及用量、n(NCO)/n(OH)等因素对改性树脂性能的影响。实验结果表明：改性后树脂的硬度、附着力、拉伸强度及抗冲击强度等力学性能有明显提高。当环氧树脂的环氧值为0.43，用量为6％～8％，以乙二胺为扩链剂，质量分数为1％，n(NCO)/n(OH)=(1.5～1.8)：1时，可得到耐水性、稳定性、力学性能优良的水性环氧聚氨酯分散液。DSC测试表明改性后树脂的玻璃化温度增高。 以水性环氧聚氨酯为基料加工成富锌涂料，通过对其腐蚀电位和电化学阻抗谱(EIS)的测试分析，研究了添加不同含量锌粉的富锌涂层在3％NaCl溶液中的腐蚀电化学行为，并与添加少量铝粉的富锌涂料及传统的富锌涂料进行了对比。结果表明，水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀能力比传统环氧富锌底漆强，锌粉的添加量对涂层的防腐蚀效果有一定的影响，添加少量铝粉能提高涂层的防腐蚀性能。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述与立题思想

第二章环氧接枝改性水性丙烯酸树脂的合成研究

第三章环氧改性脂肪族水性聚氨酯的合成与性能研究

第四章水性环氧聚氨酯富锌涂料的防腐蚀性能研究

读研期间发表的论文

致谢