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改性植物油的流变学性能

张静静  
【摘要】:植物油中桐油、亚麻油等干性油含不饱和脂肪酸,在空气中即可氧化干燥形成一层坚韧的涂膜,因此可做为防水涂料的原材料。用植物油制备的涂料具有成本低、环境友好及原料来源丰富,涂膜防水性能优异和低挥发性有机化合物排放( VO C )等诸多优点,但是单纯的植物油在空气中干燥速度缓慢;用作室内涂料时,释放出来的气味,不为人所接受,这些缺点使其实际工程应用比较有限。针对这一工程难题,本论文采用季戊四醇、各种催干剂改性植物油,采用桐油和亚麻油调和改善成膜状况,制备出了综合性能优异的防水涂料。通过对改性后体系的基本性能测试,光学显微镜照相,傅里叶红外,静态及动态流变学测量和模型拟合,结果表明:经季戊四醇改性后,亚麻油气味有明显的改善,季戊四醇添加量越多,气味越小,但表干时间增长,耐水性减弱,故综合考虑季戊四醇最佳添加量为8%的油脂量;经环烷酸钴,环烷酸稀土,环烷酸锰,环烷酸锰锆合剂,环烷酸锌,异辛酸钴,异辛酸锰,异辛酸锆,异辛酸钒,氧化铅催干剂改性后,干燥速度加快了,综合考虑成膜状况、干燥速度,选用异辛酸钴、氧化铅搭配使用,最佳工艺配方为:桐油10 g +异辛酸钴0. 3 g +氧化铅0. 2 g。静态流变学测试显示各改性油均为剪切变稀流体,粘度随剪切速率增大而减小,粘度与剪切速率关系可用cr o s s模型拟合。粘度随温度的升高而减小,符合Ar r h e n i u s关系式。动态流变学测试得到,季戊四醇改性油G’随ω增大而减小,改性剂改变了G’’随ω的变化趋势;改性油模量随温度升高减小。催干剂改性油模量值均随ω增大先增大后减小,粘弹性模量与角频率之间的关系可用多项式拟合;模量随温度变化随改性剂添加量不同而不同。


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