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苯丙胶乳的改性及其水性涂料的制备与应用

作　者: 沈星星
导　师: 朱爱萍
学　校: 扬州大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 苯丙乳胶环氧树脂改性聚氨酯改性水性木器涂料水性隔热保温涂料
分类号: TQ637
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着社会环境保护的不断加强,低VOC的水性涂料逐渐被人们重视。水性涂料已经广泛地应用于建筑涂料,而在木器涂料以及金属防腐涂料领域正在开发中。本论文制备了环氧树脂接枝苯丙以及环氧树脂接枝苯丙-聚氨酯复合乳胶,目的是制备性能优异的新型水性隔热保温涂料以及木器涂料。具体包括三方面的研究内容：(1)环氧树脂改性苯丙胶乳(SA-g-EP):采用衰减全反射傅立叶红外光谱(ATR-FTIR)、透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、热重(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)、动态热机械(DMA)等技术对(SA-g-EP)胶乳的结构、尺寸和热分解稳定性等性能进行表征,结果表明,环氧树脂的分子量对接枝效率影响很大,分子量适中的E-20具有最高的接枝效率。刚性环氧树脂的引入可以有效地提高苯丙的玻璃化温度,其中SA-g-E-20乳胶膜交联密度最高,具有优异的耐溶剂性。环氧树脂改性苯丙胶乳膜的热机械性能受环氧树脂的分子量影响很大,其中SA-g-E-20乳胶膜不需要添加任何交联剂,即可表现出优异热机械力学性能及耐热性能。(2)聚氨酯壳苯丙接枝环氧树脂核乳胶(PU-PSAEP)制备及其水性木器涂料研制：系统地研究了PU含量、环氧树脂含量、增强剂、耐磨剂以及功能助剂对木器涂料性能的影响；采用拉伸、DMA、FT-IR等手段对制备出的木器涂料树脂进行性能的表征。结果表明,PU含量为15%、E-51为20%时木器涂料树脂具有较好的拉伸强度,耐水性以及硬度等性能。纳米Ti02用量为3%、蜡乳液用量为8%时能大幅度提高水性木器涂层的硬度、耐冲击、耐划伤等性能；选用乙二醇丁醚作为该体系成膜助剂,所得漆膜的硬度高,光泽高,表面平整;RM-8W增稠剂和RM-2020流平剂配合使用不仅使水性木器涂料具有理想的施工性,而且具有长期贮存稳定性。(3) SA-g-EP水性隔热保温涂料：分别考察了基料、颜填料、PVC对水性保温隔热涂料性能的影响。采用铅笔划痕硬度仪、附着力测试仪、液压万能试验机、显微红外光谱仪、导热系数测定仪对其性能进行表征。结果表明PVC为60%时,采用金红石型钛白粉,空心陶瓷微珠用量在12%,红外粉添加量为涂料总量的2%时制备出的保温隔热涂料具有良好的保温和物理机械性能。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
1 引言  8-23
  1.1 水性涂料的发展现状  8
  1.2 水性涂料树脂分类  8-13
    1.2.1 水性环氧树脂涂料  8-10
    1.2.2 水性聚氨酯涂料树脂  10-12
    1.2.3 水性醇酸涂料树脂  12-13
    1.2.4 水性丙烯酸酯涂料树脂  13
  1.3 水性涂料的应用  13-17
    1.3.1 水性木器涂料  13-15
    1.3.2 建筑节能保温涂料  15-17
  1.4 本文的研究目的及意义  17
  1.5 参考文献  17-23
第二章环氧树脂改性苯丙乳胶制备与表征  23-37
  2.1 引言  23
  2.2 实验  23-24
    2.2.1 实验设计原料  23-24
    2.2.2 仪器设备  24
    2.2.3 环氧树脂改性苯丙胶乳的制备  24
    2.2.4 SA-g-EP胶乳的固化交联  24
    2.2.5 EPA乳胶膜的制备  24
  2.3 性能测试与表征  24-25
  2.4 结果与讨论  25-35
    2.4.1 SA-g-EP合成  25-29
    2.4.3 SA-g-EP组成  29-32
    2.4.4 SA-g-EP热性能测试  32-35
  2.5 结论  35
  2.6 参考文献  35-37
第三章 PU壳苯丙接枝环氧树脂核乳胶及其木器涂料研制  37-54
  3.1 引言  37
  3.2 实验  37-41
    3.2.1 实验原料及主要仪器  37-38
    3.2.2 仪器设备  38
    3.2.3 合成PU壳苯丙接枝环氧树脂核乳胶的基本配方  38-39
    3.2.4 PU壳苯丙接枝环氧树脂核乳胶的制备  39
    3.2.5 水性木器漆涂料的制备  39
    3.2.6 性能测试与表征  39-41
  3.3 结果与讨论  41-52
    3.3.1 PU壳苯丙接枝环氧树脂核乳胶PU-PSAEP合成机理  41
    3.3.2 红外表征(ATR-FTIR)  41-42
    3.3.3 水性木器漆基本配方  42-43
    3.3.4 PU含量对木器漆性能的影响  43-45
    3.3.5 环氧树脂含量对木器漆的影响  45-46
    3.3.6 增强剂纳米TiO_2对木器漆性能的影响  46-49
    3.3.7 功能助剂对木器漆性能的影响  49-51
    3.3.8 水性木器漆性能检测  51-52
  3.4 结论  52
  3.5 参考文献  52-54
第四章水性复合隔热保温涂料  54-69
  4.1 引言  54
  4.2 涂料保温隔热性能的影响因素  54-56
    4.2.1 保温隔热涂料配方设计  55-56
  4.3 实验  56-60
    4.3.1 实验用原材料  56
    4.3.2 实验用仪器  56-57
    4.3.3 保温隔热涂料基础配方  57
    4.3.4 隔热保温涂料配方工艺  57-58
    4.3.5 测试与方法  58-60
  4.4 结果与讨论  60-67
    4.4.1 乳胶种类对涂料保温性能影响  60
    4.4.2 颜填料对涂料保温性能的影响  60-64
    4.4.3 PVC对涂料性能的影响  64-66
    4.4.4 水性保温隔热涂料性能指标  66-67
  4.5 结论  67
  4.6 参考文献  67-69
结论  69-70
攻读学位期间发表的论文  70
发明专利  70-71
致谢  71-72

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