高亲水铝箔涂覆材料合成与表征

摘要

亲水铝箔涂覆材料是一种新型功能材料，它克服了换热翅片采用光箔时带来的表面易腐蚀、易形成水桥、产生白粉、异味以及由此产生的换热效率变低等缺陷，促进了空调向着节能环保和小型化方向发展。本课题组利用自制的聚醚预聚体、聚氨酯预聚体与甲基丙烯酸、乙烯吡咯烷酮、丙烯酰胺等单体聚合得到亲水树脂，并将其与一定溶剂、助剂调配制备得到亲水铝箔涂覆材料。随着空调行业的发展，要求亲水涂膜涂覆的更薄，而对性能提出了更高的要求，尤其体现在持续亲水性、水濡性上。 本课题在前期的研究基础上对亲水涂料的制备方法和调配工艺进行研究和优化。考察了聚醚预聚体制备过程中催化剂用量、反应温度、不同溶剂对反应结束后体系环氧值的影响，通过正交实验确定以反应温度80℃、0.5％0 BF<,3>·乙醚为催化剂、二乙二醇二甲醚为溶剂为最佳工艺条件，同时通过对反应合成动力学数据进行分析，确定反应在4小时后即可结束；通过实验分析研究了亲水树脂转化率偏低的原因，对亲水树脂的制备方法进行了改进，改变了一些单体的投料方法和投料比例，将转化率提高到92.2％；在亲水涂料的调配工艺中，考察了亲水树脂与加入的非离子表面活性剂吐温-80两者的质量比WR对涂料水濡性的影响，确定WR在8-10水濡性最佳。考察了涂料的pH值对涂料储存稳定性的影响，结果表明用氨水调节涂料的pH值至6-6.5，涂料储存稳定性最佳。由于涂覆材料的性能在很大程度上由涂装工艺决定，考察了不同成膜温度和涂膜厚度的影响，确定了较佳的成膜条件。 考评了改进后亲水涂料的亲水性、水濡性以及光泽等的性能，利用反射红外对膜的表面进行了表征。实验数据表明，涂膜的初始亲水角小于5°；持续亲水角小于30°；水濡性能良好，水膜完整不收缩；光泽均一，无雾光，符合要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1项目来源及背景

1.2项目意义及课题任务

第二章文献综述

2.1国内外亲水涂料研究概况

2.2亲水铝箔涂层的亲水机理

2.3亲水单体的概述

2.4课题组亲水铝箔涂覆材料的研究思路及进展

2.5亲水涂膜的应用

2.5.1过滤薄膜

2.5.2纺织物的涂覆材料

2.5.3摩擦系数小的防污涂覆材料

2.5.4防雾涂覆材料

第三章聚醚预聚体制备工艺的优化

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1实验材料

3.2.2实验过程

3.2.3盐酸丙酮法测定环氧值

3.3结果与讨论

3.3.1反应机理的探讨

3.3.2正交优化实验

3.3.3动力学分析

3.4结论

第四章水性聚氨酯-聚醚复合树脂的合成和优化

4.1前言

4.2实验原料与仪器

4.3实验方法

4.3.1水性聚氨酯-聚醚复合树脂的合成

4.3.2固含量及转化率的测量方法

4.4实验结果与讨论

4.4.1引发剂的用量对水性聚氨酯-聚醚复合树脂转化率的影响

4.4.2引发剂的加料方式对水性聚氨酯-聚醚复合树脂转化率的影响

4.4.3引发剂体系对水性聚氨酯-聚醚复合树脂转化率的影响

4.4.4对单体单独转化率的检测及对引发剂效率的分析

4.4.5单体加料方式对水性聚氨酯-聚醚复合树脂转化率的影响

4.4.6单体加入量对水性聚氨酯-聚醚复合树脂转化率的影响

4.4.7对水性聚氨酯-聚醚复合树脂制备工艺的优化

4.5反应体系的聚合动力学

4.6结论

第五章面涂的调配

5.1前言

5.2实验原料与仪器

5.3实验方法

5.3.1调配面涂

5.3.2成膜方法

5.4实验结果与讨论

5.4.1水性聚氨酯—聚醚复合树脂与吐温-80的比例对涂膜性能的影响

5.4.2 pH值对储存稳定性的影响

5.5结论

第六章亲水铝箔涂覆材料的涂装工艺

6.1前言

6.2实验部分

6.2.1实验原料

6.2.2涂装方法

6.3实验结果与讨论

6.3.1成膜机理

6.3.2成膜温度对面涂性能的影响

6.3.3涂层厚度对性能的影响

6.4结论

第七章亲水铝箔涂覆材料的性能与表征

7.1前言

7.2主要性能的检测方法与标准

7.2.1持续亲水角的检测方法与标准

7.2.2水濡性的检测方法与标准

7.2.3光泽的检测方法与标准

7.2.4耐高低温的检测方法与标准

7.2.5耐溶剂性能的检测方法与标准

7.2.6附着力的检测方法与标准

7.2.7涂层厚度测量方法

7.3检测结果

7.3.1改进前后水濡性的比较

7.3.2改进前后初始亲水角与持续亲水角的比较

7.3.3涂层厚度

7.4图谱分析

7.4.1持续亲水角的图谱

7.4.2反射红外表谱图分析

7.4.3膜的表面形态研究

论文结论

致谢

参考文献

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