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磷酸酯/丙烯酸改性水性醇酸树脂的合成及性能研究

作　者: 程星光
导　师: 何立凡
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 水性醇酸树脂丙烯酸磷酸酯交联碘量法
分类号: TQ322.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,随着环保法规的不断完善和人们环保意识的日益增强,水性涂料的发展受到人们的重视。水溶性醇酸树脂作为一种环保型涂料,成本低廉,其开发和应用具有巨大的经济和社会效益。本论文主要内容包括磷酸酯/丙烯酸改性水性醇酸树脂合成及性能研究,主要工作和研究成果如下：采用单甘油酯法合成水性醇酸树脂,首先通过醇解反应提高反应物之间的相容性,接着利用马来酸酐与丙烯酸酯、磷酸酯共聚合成一种新型的改性预聚体,并应用红外、凝胶渗透色谱等方法对预聚体的结构进行了表征。利用该预聚体结构中的酸酐键参与酯化合成了丙烯酸酯改性的水性醇酸树脂。该方法克服了传统共聚法对树脂结构中双键的消耗,并通过红外和碘量法进行验证。系统研究了合成中树脂变量对改性醇酸树脂性能的影响,优化合成配方和工艺。通过调整预聚体合成中丙烯酸类单体结构提高预聚体的分子量和玻璃化转变温度,提升了树脂漆膜的硬度和耐水解性。另外在醇酸体系中引入多种可交联基团,利用树脂结构中残留羟基生成多重交联结构,进一步提高漆膜的干燥速率和耐化学品性能。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-14
第1章绪论  14-28
  1.1 水性涂料  14-17
    1.1.1 水性涂料的概述  14-15
    1.1.2 水性涂料的特点与类型  15-16
    1.1.3 涂料树脂水性化的方法  16-17
  1.2 水性醇酸涂料  17-24
    1.2.1 水溶性醇酸树脂  17-19
    1.2.2 水性醇酸树脂的研究进展  19-24
  1.3 水性醇酸树脂的改性研究  24-27
    1.3.1 丙烯酸改性水性醇酸树脂  24-26
    1.3.2 苯乙烯改性水性醇酸树脂  26
    1.3.3 有机硅改性水性醇酸树脂  26
    1.3.4 其他方法改性水性醇酸树脂  26-27
  1.4 本论文研究目的和意义  27-28
第2章实验部分  28-34
  2.1 实验原料和仪器  28-29
    2.1.1 主要原料与规格  28
    2.1.2 实验仪器  28-29
  2.2 实验方法  29-32
    2.2.1 反应原理  29
    2.2.2 合成工艺  29-32
  2.3 分析和性能测试  32-34
    2.3.1 乳液粒径的测定  32
    2.3.2 乳液粘度的测定  32
    2.3.3 乳液固含量的测定  32
    2.3.4 树脂酸值的测定  32
    2.3.5 红外谱图分析  32-33
    2.3.6 凝胶渗透色谱(GPC)  33
    2.3.7 漆膜铅笔硬度的测定  33
    2.3.8 漆膜附着力的测定  33
    2.3.9 漆膜抗冲击强度的测定  33
    2.3.10 漆膜耐水性的测定  33
    2.3.11 漆膜耐盐水性的测定  33
    2.3.12 漆膜耐碱性的测定  33-34
第3章结果与讨论  34-82
  3.1 制备方法及其工艺条件的选择  34-38
    3.1.1 水性丙烯酸改性醇酸树脂制备方法的选择  34-35
    3.1.2 水性丙烯酸改性醇酸树脂合成工艺条件的选择  35-38
  3.2 树脂变量对水溶性醇酸的性能影响  38-40
    3.2.1 油度的影响  38
    3.2.2 醇超量的影响  38-39
    3.2.3 终点酸值的影响  39-40
    3.2.4 pH值的影响  40
  3.3 原料的选择与影响  40-47
    3.3.1 脂肪酸  40-41
    3.3.2 多元酸(酐)  41
    3.3.3 多元醇  41-42
    3.3.4 中和剂  42-44
    3.3.5 助溶剂  44
    3.3.6 催干剂  44-47
  3.4 水性丙烯酸改性醇酸树脂的合成与性能测试  47-69
    3.4.1 基体醇酸树脂的合成与表征  47-51
    3.4.2 丙烯酸预聚体的合成与表征  51-56
    3.4.3 水性丙烯酸改性醇酸树脂的合成及性能  56-65
    3.4.4 水性丙烯酸改性醇酸树脂漆膜的制备及性能  65-69
  3.5 磷酸酯PAM-200改性水性醇酸树脂  69-72
    3.5.1 磷酸酯单体的引入  70-71
    3.5.2 PAM-200对乳液性能影响  71
    3.5.3 PAM-200对漆膜性能的影响  71-72
  3.6 交联体系的引入  72-77
    3.6.1 DAAM与ADH交联体系  73-75
    3.6.2 硅烷偶联剂的引入  75-76
    3.6.3 添加固化剂固化  76-77
  3.7 水性醇酸树脂成膜干燥研究  77-82
    3.7.1 醇酸树脂双键含量测定  78
    3.7.2 散射法测定成膜过程  78-82
第4章结论  82-84
参考文献  84-88
致谢  88-90
研究成果及发表的学术论文  90-92
作者和导师简介  92-93
附件  93-94

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