文档介绍:级二位论文郑州硕垦大学授予单位代码学号或申请号骼雒年密论文题目:丙烯酸接枝改性环氧树脂防腐乳液的研究学科门类:专业名称:化学工艺导师姓名、职称:孙培勤教授刘大壮作者姓名:杨勋兰工学’
摘要水性涂料具有无毒、无味、环境污染小等优点,符合当今涂料的发展方向。环氧树脂附着力强,耐化学药品腐蚀,广泛应用于防腐涂料业领域。但环氧树脂难溶于水,只溶于有机溶剂,传统的环氧涂料为溶剂型的。将环氧树脂水性化,开发水性环氧涂料以取代溶剂型涂料,适应涂料界节资节能,保护环境的要求。丙烯酸树脂以其优异的保光保色性,也常用作涂料的基料。因此,可以用丙烯酸对环氧树脂接枝改性引入羧基亲水基团,制得环氧一丙烯酸复合树脂,然后中和成盐制得水分散体,兼具了环氧树脂和丙烯酸树脂的优点,涂膜不但附着力好、耐腐蚀性强,而且有着良好的耐水性和耐光热性能。本文研究了环氧一丙烯酸接枝共聚物的合成工艺条件,在引发剂过氧化苯甲酰作用下,将丙烯酸单体自由基接枝聚合到环氧树脂脂肪碳链的醚键旁的亚甲基上,形成富含羧基亲水基团的环氧一丙烯酸树脂,用琋装被掖贾泻统裳危加水稀释形成水分散液。讨论了接枝反应温度、反应时间等反应条件对合成树脂水分散性的影响,环氧树脂种类、甲基丙烯酸用量、混合溶剂的选取及配比、引发剂用量和中和剂对合成树脂水分散稳定性的影响。通过合成树脂的酸值测定和红外光谱分析,证实了环氧一丙烯酸树脂的接技反应机理。测定合成乳液的储存、稀释、酸碱、机械和冻融等稳定性,结果表明乳液稳定性好。研究了环氧一丙烯酸乳液的涂膜固化规律,利用体系固有的羧基、羟基等基团进行自交联固化。制备一系列不同固化温度和固化时间的涂膜,测定涂膜的耐水性及吸水率,用索氏抽提法测定涂膜的固化交联率,确定了固化条件为固化温度时间。测试了涂膜的硬度、附着力、柔韧性、耐水性及防腐性等性能指标。配制了水性铁红底漆,加入少量助荆,制备涂膜并考察性能,与企业应用的性能指标作比较,各项性能均达到并超出行业的应用标准。研制的水分散性环氧丙烯酸乳液可用于制备具有优良的防腐性和环保适应性的水性涂料。关键词:环氧树脂;丙烯酸;乳液;水性涂料;防腐
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第一章绪论涂料是一种化工材料,涂覆于物体表面能保护其不受环境的侵蚀,并能赋予装饰、标志和伪装等功能,而且施悍奖恪7栏赐苛现饕J怯糜诜乐垢骼嗟撞的腐蚀。通常人们把防止金属尤其是黑色金属腐蚀的涂料称为“防腐蚀涂料”。在过去,主要采用天然油脂来生产涂料,如植物油脂中的豆油、椰子油、蓖麻油以及动物油脂中的鱼油、猪油等,因此在我国人们普遍称之为“油漆”。随着工的发展,天然油脂的使用越来越少,而更多地采用石油化工所提供的各类性能优越的合成树脂,因此,现在更为科学的名称应该为“涂料”,而油漆仅仅属于其中的一类。这里还应该区分“防腐蚀涂料”和“防锈涂料”:谧匀惶件下防止金属产生锈蚀的涂料为防锈涂料;乐垢髦指唇橹室鸶吹涂料为防腐蚀涂料。一般工业介质的腐蚀性比自然条件更为严重,因此防腐蚀涂料其有更高的性能,也就是说,防锈涂料不一定能防腐,但是防腐涂料一定是能够防锈的。”’年世界涂料产量达~万吨泄万吨,排名第,其中溶剂型涂料约占涂料总量的%。传统的低固含量溶剂型涂料约含%的有机溶剂,涂料在干燥成膜时向空气中散发的挥发性有机化合物虺芕廴净肪常:θ死嘟】担匀死嗌肪彻钩闪搜现氐威胁。为此,世界各国根据自身特点制定了相应的环保法规,限制涂料中人们的环保意识和环保法规的强化,推动了涂料产品结构的调整:传统溶剂型涂料逐渐减少,高性能、低污染涂料快速增长。无溶剂型涂料、水性涂料、粉末涂料和高固体分涂料这些环保型涂料在国外早已成为发展趋势,其中水性涂料是日前产量和需要量均占首位的新型涂料,这是因为其符合环保要求、量低、毒性小、无火灾危险性、涂装简便且安全卫生。目前世界上约有%的涂料企业都在从事水性涂料的研究、开发和生产。”‘“”水性防腐蚀涂料是水性郑卅笱妒垦宦畚排放。”’“
本文就选择丙烯酸接枝改性环氧树脂制备水性防腐涂料为研究课题,着重于涂料的重要分支,目前国内性能较好的防腐蚀涂料基