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环氧树脂乳液及其固化剂的制备与研究

作　者: 代丽丽
导　师: 穆锐
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 环氧树脂乳液固化剂预乳化聚合细乳液聚合乳化剂
分类号: TQ323.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文成功合成出稳定性好，环氧树脂有效含量高的水性环氧树脂乳液及相匹配的水性环氧固化剂。首先，分别采用乳液聚合法、细乳液聚合法和相反转法，以醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等含双键的物质为聚合性单体，在表面活性剂、保护胶等作用下，合成了水性环氧树脂乳液。通过考察反应温度、功能单体含量、引发剂用量、乳化体系组成、聚合时间等对乳液稳定性、收率、交联度、吸水率的影响，确定了合成水性环氧树脂乳液的最佳合成条件并对固化物的力学性能进行了表征。结果表明：采用乳液聚合法，反应温度75℃，丙烯酸、丙烯酰胺含量4%，引发剂含量0.8%，保护胶体聚乙醇-1788含量15%时得到的环氧树脂乳液的贮存时间高达4个月以上、环氧树脂有效含量达80%且固化性能优良。然后，以环氧树脂、二乙烯三胺、单环氧基团活性稀释剂等为原料，采用多元胺环氧加成的方法合成出与上述乳液相匹配的水性环氧树脂固化剂。通过考察反应温度、反应时间、封端剂种类及加料方式对环氧值、产品外观及涂膜效果的影响确定了合成水性环氧固化剂的最佳合成条件，并用红外光谱对合成的固化剂的结构进行了表征。结果表明：反应温度50℃，反应时间2h，加料方式为环氧树脂与活性稀释剂先混合后加入封端剂660再加冰乙酸中和，环氧树脂含量48%时得到表干、实干时间短、适用期长、交联固化速度快且固化环氧树脂后涂膜性能优良的水性环氧固化剂。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-28
  1.1 环氧树脂概况  11-12
  1.2 水性环氧树脂  12-15
    1.2.1 水乳型体系  12-13
    1.2.2 水溶型体系  13-15
  1.3 水乳型环氧树脂的制备方法  15-17
  1.4 国内外水乳型环氧树脂的研究概况  17-22
    1.4.1 机械法  17-18
    1.4.2 相反转法  18-19
    1.4.3 化学改性法  19-22
  1.5 接枝法制备环氧树脂  22-23
  1.6 水性环氧树脂固化剂的制备  23-27
    1.6.1 环氧树脂固化剂分类  23-24
    1.6.2 水性环氧固化剂的改性  24-27
  1.7 本课题的研究内容  27-28
第2章实验部分  28-37
  2.1 实验仪器与试剂  28-30
    2.1.1 实验仪器设备  28
    2.1.2 实验原料  28-30
  2.2 环氧树脂乳液制备工艺  30
    2.2.1 预乳化聚合法制备环氧树脂乳液  30
    2.2.2 细乳液聚合法制备环氧树脂乳液  30
    2.2.3 相反转法制备环氧树脂乳液  30
  2.3 固化剂的制备工艺  30
  2.4 测试与表征  30-37
    2.4.1 乳液固体含量的测定  30-31
    2.4.2 乳液聚合物吸水率的测定  31
    2.4.3 乳液黏度的测定  31-32
    2.4.4 交联度的测定  32
    2.4.5 乳液稳定性的测定  32
    2.4.6 环氧值的测定  32-33
    2.4.7 胺值的测定  33
    2.4.8 固化剂用量计算  33
    2.4.9 乳液固化性能的测定  33-34
    2.4.10 乳液涂膜性能的测定  34-36
    2.4.11 红外光谱测试  36-37
第3章环氧树脂乳液的制备研究  37-71
  3.1 乳液聚合法制备环氧树脂乳液  37-51
    3.1.1 以 PVA 为乳化剂的环氧树脂乳液的制备  37-44
    3.1.2 不含 PVA 的环氧树脂乳液的制备  44-51
  3.2 细乳液聚合法制备环氧树脂乳液  51-55
    3.2.1 引发剂对乳液性能的影响  52-53
    3.2.2 保护胶对乳液性能的影响  53-54
    3.2.3 反应条件对乳液性能的影响  54-55
  3.3 相反转法制备环氧树脂乳液  55-65
    3.3.1 非离子型多嵌段高分子乳化剂的制备  56-62
    3.3.2 环氧树脂乳液制备过程中主要影响因素的分析  62-64
    3.3.3 非离子型多嵌段高分子乳化剂在乳液聚合中的应用  64-65
  3.4 不同制备方法下环氧树脂乳液的性能对比分析  65-66
  3.5 聚合过程接枝交联情况的分析  66-67
  3.6 乳液聚合体系红外分析  67-69
    3.6.1 含 PVA 体系乳液固化前后红外谱图  67-68
    3.6.2 无 PVA 体系乳液固化前后红外谱图  68-69
  3.7 小结  69-71
第4章水性环氧固化剂的制备研究  71-82
  4.1 固化剂制备原理  71-72
  4.2 结果与讨论  72-81
    4.2.1 反应条件的确定  72-75
    4.2.2 环氧树脂用量对固化剂性能的影响  75-78
    4.2.3 水性环氧树脂固化剂性能参数  78-79
    4.2.4 不同固化剂比较  79
    4.2.5 红外分析  79-81
  4.3 小结  81-82
结论  82-84
参考文献  84-89
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  89-90
致谢  90-91

环氧树脂乳液及其固化剂的制备与研究

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