有机硅—聚氨酯改性水性醇酸树脂的制备及其性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kl7aa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
长期以来,醇酸树脂一直是我国用量最大的合成树脂之一,最高时曾达到了合成树脂总用量的90%。醇酸树脂涂料具有原料来源丰富且天然可再生、漆膜丰满、合成工艺成熟、施工简单、与其他树脂的混溶性好、配方可控性大等优点,是应用最广的工业涂料和建筑涂料品种之一。但是,水性醇酸树脂存在着干燥性差、硬度不够、耐水性差、贮存稳定性差和耐候性差等缺点。本论文旨在制备具有较好的干燥性能、贮存稳定性、力学性能、表面性能和热稳定性的水性醇酸树脂。为此,本文开展了以下几个方面的研究:(1)以豆油(SO)、三羟甲基丙烷(TMP)、邻苯二甲酸酐(PA)为原料,通过醇解、酯化等反应制备出一种醇酸多元醇低聚物(AR-doil),然后与异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇(BDO)、二羟甲基丙烷(DMPA)等连续反应制备出一种聚氨酯改性水性醇酸树脂(WPAU)。(2)研究了不同AR-doil对WPAU性能的影响。结果表明:亚麻油基WPAU的分子结构中含有较多的不饱和双键,其胶膜在干燥过程中因过度吸氧自交联导致力学性能大大下降,棕榈油基WPAU的碘值低,表干慢、力学性能不足,豆油基WPAU胶膜则呈现出良好的综合性能;当TMP/SO摩尔比过大时,AR-doil支化度高,这降低了WPAU胶膜的力学性能;当醇超量过大时,WPAU胶膜变得硬而脆;当酸值较高时,WAPU乳液的稳定性很差。TMP/SO摩尔比为2.05、醇超量r为20%~30%、酸值为5~7 mgKOH·g-1的醇酸多元醇所制备出的WPAU具有更好的乳液稳定性、更佳的胶膜力学性能和表面性能。(3)研究了DMPA含量、n(NCO)/n(OH)、EDA含量对WPAU性能的影响。结果表明:增大DMPA含量,乳液粒径变小,稳定性变好,但是增大了胶膜的表干时间和降低了耐水性;减少n(NCO)/n(OH)值,WPAU胶膜吸水率降低,但是力学强度变差;EDA含量过大,WPAU乳液外观变差,粒径变大,附着力变差,硬度变高,贮存稳定性降低。当DMPA含量为5%、n(NCO)/n(OH)为1.15~1.2、EDA含量为1.4%~1.6%时,WPAU具有较好的乳液性能、胶膜力学性能和表面性能。(4)对WPAU乳液进行了聚硅氧烷(PDMS)改性研究。首先探讨了PDMS加入顺序对WPAU乳液稳定性的影响。然后研究了聚硅氧烷的种类对PDMS-WPAU性能的影响。结果表明:羟基聚硅氧烷与WPAU的相容性极差,虽然其改性后的WPAU胶膜的表面性能较好,但是由于体系内过度的微相分离造成其胶膜力学性能变差,满足不了正常使用的性能需求;由于羟基聚醚聚硅氧烷分子链上含有大量的亲水基团醚键(-C-OC-),所以其改性后的WPAU胶膜的吸水率偏高;羟丙基聚硅氧烷与WPAU的相容性较好,其改性后的WPAU粒径为106nm、贮存稳定性较好,胶膜的拉伸强度8.1MPa、断裂伸长率356%、吸水率4.3%、水接触角104°、表面自由能为24.2mN·m-1,具有较好的力学性能和防水抗污性。(5)研究了羟丙基聚硅氧烷(Mn=1000)的用量对PDMS-WPAU性能的影响。结果表明:过量的羟丙基聚硅氧烷使体系内的微相分离过度,造成其胶膜力学性能和乳液稳定性快速下降。当羟丙基聚硅氧烷含量为6%时,胶膜综合性能最佳。羟丙基聚硅氧烷用量的增大对胶膜的耐热性提高明显,软段耐热性的增幅较硬段明显。(6)研究了PDMS-WPAU胶膜的微观形貌。结果表明:羟基聚硅氧烷与WPAU的相容性比其他聚硅氧烷差,分子量较大的聚硅氧烷与WPAU的相容性较差,过量的聚硅氧烷同样会降低其与WPAU的相容性。
其他文献
<正> 我省河湖沟港星罗棋布,如果在合适的水域种些野生水草,具有省钱、免耕、免农药、免灌溉、免收割而事半功倍。鹅鸭作为水禽,每日要定时在水中洗浴,种鸭种鹅还要在水中配
本文在解决了大田开放式接棉红铃虫实验技术的基础上,通过人工接虫,结合自然虫源和农药控虫等方法,形成棉红铃虫和朱砂叶螨以不同梯度组合的棉田复合危害系统。根据试验结果,运用
《夜纺授经图》记录了陈书艰苦环境中课子成才事迹,是清代望族秀水钱氏课子读书家风世代传承的媒介。探究了《夜纺授经图》的特色、流布、衍化,及与家族课读文化世代传承的关
新闻标题的选择和确定,是新闻写作及编辑过程中非常重要的一环.新闻标题的制作,要做到既能反映新闻的精华,又能吸引读者.从新闻事实的高度概括和浓缩的要求出发,力求使新闻标
就生产、流通与消费对物流需求偏向性及物流管理架构的特点,在电子商务环境下物流市场开发可应用基本形式和风险管理基本构思进行探讨,以求提高物流企业的市场开发和风险管理
以提高圆形太阳电池阵的展开过程稳定性和固有频率为优化目标,以UltraFlex太阳电池阵为模型,采用有限元软件SAMCEF对其进行结构优化。以承重梁材料、斜梁开口高度、斜梁位置
目前大中型医院使用尿液分析仪已经很普遍,但是对于国产与进口仪器的性能了解不多,所以有必要对其性能进行评价;现就我院引进的两台仪器(进口MIDITRON和国产H-100)进行初步分
本文对球幕影院的放映质量检测标准及相关参数(中心亮度、色彩还原、对比度、混响时间)进行了分析和说明,对部分球幕影院进行了放映质量检测和数据分析,反映了部分国内球幕影
英国陆尔泰生物遗传资源研究所进行了一项重大的研究工作,就是将传统的“约克”混食猪培育为以草食为主的猪种。比较分析表明,马牛羊等食草家畜以植物饲料为主,它们是借助于生活
番茄岩棉椰糠复合基质长季节栽培是一种在设施保护地内进行,以无机基质岩棉和有机基质椰糠作为栽培基质的无土栽培技术。文章介绍了番茄岩棉椰糠复合基质长季节栽培技术流程,