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《兰州大学》 2011年
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聚氨酯预聚物接枝L-羟脯氨酸催化剂的制备和高温防腐节能示温涂料的研制

刘正堂  
【摘要】:本文综述了L-脯氨酸、L-脯氨酸催化不对称反应、聚合物固载化L-脯氨酸的方法等;概述了高温防腐涂料、隔热涂料、耐高温基料树脂和示温涂料,以及项目研究的目的和意义。研究了以L-脯氨酸作为催化剂在二乙基2-(2-氰乙基)丙二酸合成中的应用,探索了以聚氨酯预聚物接枝L-羟脯氨酸催化剂的制备及在Michael加成反应中的应用;制备了高温防腐底层涂料、隔热涂料、封闭反射涂料和超温报警涂料,进行了实际应用试验。 (1)以丙二酸二乙酯与丙烯腈为原料,以L-脯氨酸作为催化剂,通过迈克尔加成反应来制备二乙基2-(2-氰乙基)丙二酸,主要研究了反应时间、反应温度、催化剂的用量、原料配比及溶剂种类对产物的产率和ee值的影响。在吡啶为溶剂,反应温度35℃,反应时间48h的条件下,产物的产率及ee值分别为74.10%和79%。结果表明反应时间、催化剂用量和原料的配比对产物的ee值没有明显的影响,而反应温度对ee值的影响较大;反应溶剂的对产物的ee值影响较大。 (2)以TDI分别与一缩二乙二醇、聚醚-204和三羟甲基丙烷反应来合成聚氨酯预聚物,通过氨基保护的L-羟脯氨酸与聚氨酯预聚物进行反应后再脱保护的方法,制备出聚氨酯接枝的L-羟脯氨酸,其催化性能不如L-羟脯氨酸,需要进一步研究。 (3)研究了不同环氧改性有机硅树脂的性能,以化学改性的方法制备了环氧改性有机硅树脂,综合性能良好,以用腰果壳油改性胺作为固化剂,以ND-42作为促进剂,加入硅酸盐填料后,制备的涂膜性能良好,可以作为高温涂料的基料粘结剂;市售产品H-4的性能也较好,能够应用于高温涂料。 (4)研究了颜基比、颜填料组成及用量、助剂用量等对涂料性能的影响,确定了底层防腐涂料的配方工艺。试验表明,底层涂料的颜基比为1.4:1-1.6:1之间是合适的,颜填料组成为环保型防锈颜料,结合片状填料、惰性填料及硅酸盐类填料,所制备防腐的性能良好,耐高温性能优异。 (5)研究了空心陶瓷微珠、陶瓷漂珠、膨胀蛭石粉和膨胀珍珠岩粉的隔热性能,考察了颜基比、填料用量、助剂等对涂料性能的影响,确定了隔热涂料配方工艺。试验表明,隔热涂料的理想的颜基比为2.2:1~2.5:1之间;利用偶联剂KH550对陶瓷微珠进行处理,可提高隔热涂层的抗开裂性能和耐温性能;涂层的厚度为1.5mm时,涂层的隔热温差达到30℃。 (6)以非浮型铝粉、云母粉、沉淀硫酸钡和滑石粉为颜填料制备的涂层的封闭性能比较理想,对隔热也有一定的提高。反射封闭涂料的颜基比在1.6:1~1.8:1之间是较合适的。 (7)研究了基料树脂、靛蓝的变色性能、肌醇对涂料变色温度的影响、颜基比及颜填料的用量等。结果表明,以1053型有机硅树脂为基料粘结剂,为靛蓝和肌醇变色颜料,钛白粉为对比颜料,滑石粉为填料,有机硅偶联剂KH550为固化促进剂,制备的示温涂料性能满足指标要求。 (8)对所研制的涂料进行了中试生产和应用试验,抽样检测结果表明,涂料的性能能够达到指标要求,当涂层厚度为1.1mm以上时,隔热温差达到20℃以上;使用一年后,涂层完好。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ637

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【参考文献】
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