自乳化环氧树脂水分散体的制备及性能研究
环氧树脂因其特殊的分子结构而具有优异的物理机械性能和工艺性能，广泛用于涂料、胶粘剂和复合材料等领域。但溶剂型环氧树脂体系会挥发出大量的有机挥发物(VOC)，对环境和人体健康造成危害，故以水取代溶剂的水性环氧树脂体系越来越受到人们的重视，成为了近年来研究和开发的热点。
本论文采用化学改性的方法，用聚醚改性低分子量的环氧树脂，将适量的亲水性聚醚链段引入环氧树脂的分子结构中，并对分子结构进行扩链反应，制备具有两亲性的高分子量的改性环氧树脂，改性的环氧树脂具有自乳化功能，再结合相反转法来制备出环氧树脂水分散体。分别讨论了预聚物含量、聚乙二醇分子量、催化剂浓度等因素对制备的乳液产品的性能的影响，确定了制备环氧树脂水分散体的基本实验配方和工艺条件，并通过傅里叶红外光谱和GPC凝胶色谱对产物结构进行了表征。
在确定了基本实验配方和工艺条件的基础上，设计正交实验，对影响乳液产品性能较大的几个因素进行优化。通过对正交实验结果的分析，得出了最优实验工艺路线为:第一步通过聚乙二醇8000和环氧树脂E-51发生开环聚合反应，生成双环氧端基的环氧树脂预聚物，催化剂BFEE的用量为反应物的0.10％，MIBK加入量为18％，反应温度为120℃，反应时间为4h;第二步拟定预聚物的含量为18％，环氧基/酚羟基的比为2.25:1，催化剂PPh3用量为环氧树脂的0.15％，反应温度为160～180℃之间，反应时间为1h。通过两步法合成了自乳化的环氧树脂，再利用相反转法，滴加去离子水的量为70％，制备出了一种非离子型自乳化环氧树脂水分散体。对乳液相关性能进行测试，并和国际知名Shell公司同类产品对比，发现自合成环氧乳液的多项性能达到或接近Shell公司的水平。
最后，选用合适的水性环氧固化剂和水性助剂，配制了水性环氧清漆并制备了清漆涂膜，研究了水性环氧体系的固化机理和成膜过程。并检测清漆涂膜的理化性能和，发现其附着力优异，柔韧性和抗冲击强度优良，硬度较低，耐水性良好，具有很高的使用价值。
自乳化环氧树脂水分散体;化学改性法;工艺优化;涂膜性能
武汉理工大学
硕士
化学工艺
魏铭
2012
中文
TQ323.5
73
2013-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）