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《广东工业大学》 2011年
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苯乙烯改性水性醇酸树脂工艺研究

弋天宝  
【摘要】:随着时代的进步,人们环保意识日渐增强,环保法规逐步完善。传统的溶剂型涂料由于含有大量VOC,给环境带来很大危害,已经不能满足人们的需要。发展环境友好的水性涂料和水性树脂已经成为研究热点。醇酸树脂由于综合性能好,原料广泛,不依赖石油产品,性价比高,是涂料用树脂中用量最大的一类,所以水性醇酸涂料和水性醇酸树脂的研究更是备受关注。 文中首先合成了水性醇酸树脂,性能测试表明漆膜干燥慢,硬度低、耐水性差、尤其耐碱性差,漆膜总体性能评价差,必须对其进行改性。本文针对醇酸树脂的这些弊病,运用苯乙烯和丙烯酸进行改性,制得了自干、快干且环保的苯乙烯改性水性醇酸树脂,进一步通过加入氮吡啶交联剂和纳米Si02,使得树脂漆膜的硬度、耐水、耐碱性获得更大提高。本文主要工作有如下: ①选用豆油脂肪酸、间苯二甲酸、三羟甲基丙烷、季戊四醇、偏苯三酸酐等原料制得了水性醇酸树脂。结果表明:当油度50%-55%、K值1.01-1.03、醇超量7%-15%,偏苯三酸酐用量5%-7%时,树脂表干150min、实干36h、硬度2B,浸水2h变白,浸碱0.5h剥落。树脂干燥慢、硬度低、耐水性、尤其耐碱性差,漆膜总体性能不高。 ②合成了基础醇酸树脂,为苯乙烯接枝改性的预聚物,考察了基础油性醇酸树脂的油度、凝胶点K值、酸值等因素对后续改性阶段反应以及改性树脂漆膜的影响,确定了基础树脂合成阶段的最佳工艺,结果表明,油度60%、K值1.05、醇超量20%-25%、终点酸值22-25mgKOH/g时,制得的基础醇酸树脂适合用苯乙烯丙烯酸接枝改性。 在醇酸树脂的改性阶段,考察了苯乙烯、丙烯酸、顺丁烯二酸酐用量以及改性单体和引发剂的投放方式等因素对后续改性阶段反应以及改性树脂漆膜的影响,确定了改性阶段的最佳工艺,制得了性能优异的苯乙烯改性水性醇酸树脂。结果表明,苯乙烯用量为35%,丙烯酸用量为6%-7%,引发剂采取分批多次投放,制得改性树脂表干30min、实干15h,硬度HB,耐水性8h无异常。 比较了水性醇酸树脂、苯乙烯改性水性醇酸树脂、苯乙烯改性油性醇酸树脂的清漆漆膜性能,结果表明:苯乙烯改性水性醇酸树脂较常规水性醇酸树脂干性、硬度有了较大提高,各项与苯乙烯改性油性醇酸树相当。 ③考察了氮丙啶交联剂对水溶性苯乙烯改性醇酸树脂硬度、耐水、耐碱性以及纳米SiO2对改性树脂硬度的影响。结果表明,氮丙啶交联剂的加入对改性树脂的硬度、耐水、耐碱性均有提高,对漆膜干性无影响;纳米SiO2可提高树脂硬度,但会造成漆膜透明度下降,对漆膜干性、耐水、耐碱性均无影响;氮丙啶交联剂用量为4%,纳米SiO2用量为3%时,漆膜硬度2H,耐水性15天,耐碱性120h无异常。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ633

【引证文献】
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【同被引文献】
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