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UV固化水性环氧树脂的改性研究

赵立那  
【摘要】:21世纪以来,环保法律法规日益完善,以及人们对健康、安全、环保和节能意识的日益加强,无污染的低VOC甚至零VOC环境友好型涂料日趋受到重视。UV固化水性涂料的研究和开发已成为涂料领域的研究热点,成为涂料工业发展的新趋势之一。 环氧树脂具有粘附性能好、固化温度低、掺和性能好、化学性能稳定、价格低廉等优点,在涂料、胶粘剂、复合材料等领域用途甚广,但其漆膜韧性不足,耐冲击性差以及耐热性不理想,因此,对其的改性成为一个热点课题。本论文运用环氧大豆油和有机硅对环氧树脂进行了改性,制得了韧性良好、耐热温度高且环保的UV固化水性环氧树脂,使得树脂漆膜的韧性、热分解温度得到了很大提高。本论文主要工作可分为以下三个部分: ①选用环氧树脂、活性官能团Y、丙烯酸等原料制得了UV固化水性环氧树脂,并展开了对催化剂筛选工作。结果表明:当反应温度为115℃,使用1%的三苯基膦做催化剂,采用甲基丙烯酸羟乙酯作为助溶剂,N,N-二甲基乙醇胺作为中和剂,丙烯酸与活性官能团Y为1:1时,制得的水性树脂贮存稳定性好,涂膜的耐水性可达6个月不发生变化。并且调节活性官能团Y与丙烯酸的比例,可以调节涂膜的耐碱性。 ②利用环氧大豆油改性环氧树脂合成了UV固化水性环氧树脂,并考察了环氧大豆油加入量对漆膜的影响。研究结果表明:当环氧大豆油与环氧树脂比例相同时,能够得到性能比较好的涂膜:硬度为4H,断裂伸长率为52%,耐冲击强度大于50kg·cm。 ③利用有机硅改性合成改性了环氧大豆油-环氧UV固化水性环氧树脂,并考察了有机硅种类、用量以及反应温度对漆膜的影响。实验表明:当加入甲基三乙氧基硅烷含量为14.4%时,环氧大豆油与环氧树脂质量之比为1:2时,漆膜硬度为3H,拉伸强度为12.5Mpa,断裂伸长率为62.3%,耐冲击强度大于50kg·cm,热分解50%的温度从391℃提高到414℃。


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