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《自乳化水性環(huán)氧樹脂的制備與性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的附著性、熱穩(wěn)定性、耐化學品性、絕緣性及機械強度等，廣泛用于涂料、粘合劑及復合材料等各個領域。但是，常用的環(huán)氧樹脂為非水溶性，只溶于芳烴類、酮類及醇類等有機溶劑，而有機溶劑不但價格較貴，而且具有揮發(fā)性，對環(huán)境造成污染，這一缺點限制了環(huán)氧樹脂在涂料、膠粘劑行業(yè)中的大規(guī)模使用。隨著對環(huán)境保護的要求只益嚴格，不含揮發(fā)性有機化合物(VOC)，或低VOC，或不含有害空氣污染物(HAP)的體系已成為新型材料的研究方向。國外從20世紀70年代起開始開發(fā)水性環(huán)氧涂料，其性能已達到相當高的水平。與溶劑型涂料相比，水性環(huán)氧涂料既具有溶劑型環(huán)氧涂料良
2、好的耐化學品性、高附著力及優(yōu)良的機械物理性能和電絕緣性，又具有其它諸多優(yōu)點，如不造成空氣污染、氣味小、難燃、使用安全和易于用水清洗等，具有很大的社會效應和經(jīng)濟效應，正在不斷被推廣。然而，在國內(nèi)，我們的研究主要以液體低分子量的環(huán)氧樹脂為原料，外加乳化劑進行乳化制得而成，所得的乳液穩(wěn)定性很差，涂膜的耐水性和耐溶劑性差。因此，開發(fā)具有穩(wěn)定性高、分散相粒子細且粒徑分布均勻的自乳化水性環(huán)氧樹脂成為該領域的研究熱點?？偟膩碚f，環(huán)氧樹脂的水性化技術可分為乳化法和成鹽法兩種。環(huán)氧樹脂的成鹽技術又可分為醚化型、酯化型和接枝反應型三種類型。其中前兩種方法均通過打開環(huán)氧
3、環(huán)引入極性基團，后一種接枝反應型是通過自由基引發(fā)丙烯酸酯類接枝共聚將親水基團引入環(huán)氧樹脂，從而在結構上改善環(huán)氧大分子的親水性。本文用自由基接枝共聚的方法，先將環(huán)氧樹脂在一定溫度下溶解于環(huán)己酮中，再與丙烯酸酯類單體進行接枝共聚。實驗過程采用“饑餓”加料法，即緩慢滴加單體和引發(fā)劑。運用正交實驗設計原理，通過對制各工藝的探索，確定了合理的工藝條件。系統(tǒng)地研究了環(huán)氧樹脂的分子量、丙烯酸酯類單體的比例、引發(fā)劑的用量、引發(fā)劑種類和接枝反應溫度等對乳液的粘度、粒徑、水分散性和穩(wěn)定性、以及對其涂膜的拉伸強度、剪切強度和耐水性、耐溶劑性的影響。所得的水性環(huán)氧樹脂乳液
4、儲存穩(wěn)定，性能良好。乳液的穩(wěn)定性隨丙烯酸單體用量和環(huán)氧樹脂分子量的增加而提高；其中，丙烯酸單體用量是影響穩(wěn)定性的最主要因素，一般地，隨著丙烯酸用量的增加，產(chǎn)品的水分散性增加，這是因為隨著丙烯酸用量的增加，分子側鏈上羧基的數(shù)目增加，導致產(chǎn)品的親水性增加。通過傅立葉紅外光譜對該乳液的結構進行了表征，正是這種在水中成膠束狀結構的環(huán)氧樹脂乳液使得它具有環(huán)氧樹脂的高模量、高強度、耐化學品性、優(yōu)良的防腐性，又兼有丙烯酸樹脂的光澤、豐滿度、耐候性好。本文同時還討論了固化劑對產(chǎn)品性能的影響。關鍵詞環(huán)氧樹脂；水基改性：接枝共聚；乳液AbstractEpoxyresi
5、nhasmanyexcellentvirtuessuchasgoodadhesion，heatstability，chemical．resistance，highinsulation，mechanicalstrengthandsoon．Itisusedwidelyintothefieldofcoating，adhesiveandcompoundmaterials．But，mainlyepoxyresinisnotwater—solubleandonlydissolvedbytheorganicsolventofaromaticresin，keton
6、e，alcoholandsoon．Theorganicsolventhasnotonlyhighprice，butalsothevolatileorganiccompounds(voc)topollutetheenvironment．Thesefaultsstrictlyrestricttheuseofthefieldofcoating，adhesiveandcompoundmaterials．ThesystemofnoVOCorHAPistheresearchdirectionofnewmaterialbecauseoftheprotection
7、ofenvironment．Theproductionandchemistryofwaterborneepoxyresinhavebeenstudiedinoverseasfrom1970，andthewaterborneEPcoatingswithgoodpropertieshavebeenobtained，thewaterborneEPwhichcouldbematchedwiththesolventtypeEPhasnotonlythegoodpropertiesofchemical—resistance，highadhesion，goodm
8、echanicalperformanceandelectric—insulation，butalsothoseofnopo
