水性環(huán)氧乳液的制備及改性研究.pdf

1、環(huán)氧樹(shù)脂因具有優(yōu)良的粘接性能、耐化學(xué)藥品性能及力學(xué)性能等，而得到廣泛的應(yīng)用。環(huán)氧樹(shù)脂使用時(shí)需用有機(jī)溶劑進(jìn)行溶解，但易造成環(huán)境污染。水性環(huán)氧乳液由于安全綠色的特點(diǎn)而得到普遍應(yīng)用。然而水性環(huán)氧樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性和韌性較差，因此，對(duì)其進(jìn)行改性是當(dāng)前重要的研究方向。
　　本文選用雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為母體，制得水性環(huán)氧-苯丙接枝共聚乳液。通過(guò)研究分析反應(yīng)物用量和反應(yīng)進(jìn)行條件確定實(shí)驗(yàn)最佳工藝：環(huán)氧樹(shù)脂E-06為母體，正丁醇與乙二醇丁醚為共溶劑，環(huán)氧

2、樹(shù)脂與溶劑質(zhì)量比為5：6；過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑，用量為4％左右；最佳接枝溫度120℃，時(shí)間5 h；單體總量與環(huán)氧樹(shù)脂的配比為4：5；甲基丙烯酸用量為25%，中和度100%，成鹽溫度為55℃；固化溫度為160℃。對(duì)乳液進(jìn)行性能分析發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂與丙烯酸酯類單體成功發(fā)生了共聚，乳液及涂膜性能有所提高，但改性后乳液熱穩(wěn)定性稍差，涂膜柔韌性改善效果不明顯，需要進(jìn)一步改性。
　　以水性環(huán)氧-苯丙接枝共聚乳液為基礎(chǔ)，用磷酸酯和聚丙二醇對(duì)其進(jìn)行雙

3、重改性研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改性劑的單獨(dú)加入改性效果并不理想。兩者共同作用時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究確定改性劑最佳總用量為8%，m(PAM)：m(PPG)=1：1，此時(shí)乳液的黏度最小，涂膜吸水率最低。通過(guò)對(duì)乳液及涂膜的性能分析發(fā)現(xiàn)兩種改性劑成功接入環(huán)氧體系，改性后共聚物的熱穩(wěn)定性雖未明顯增強(qiáng)，但其阻燃性得到提高。改性后環(huán)氧樹(shù)脂本身較差的柔韌性得到改善，所得乳液及涂膜的綜合性能優(yōu)異。
　　用納米TiO2對(duì)水性環(huán)氧-苯丙接枝共聚乳液進(jìn)行改性研究。改性前

4、用偶聯(lián)劑KH-550對(duì)納米TiO2進(jìn)行表面改性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究確定最佳改性條件：反應(yīng)溫度為80℃，時(shí)間5 h，改性劑加入量20%。通過(guò)對(duì)改性后的納米TiO2進(jìn)行性能分析發(fā)現(xiàn)改性后的粒子可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地分散在有機(jī)溶劑中，納米粒子表面的疏水性能得到提高。
　　用改性后的納米TiO2改性水性環(huán)氧-苯丙接枝共聚物，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究確定納米TiO2的最佳加入量為0.6%。通過(guò)對(duì)改性乳液及涂膜的性能分析發(fā)現(xiàn)納米TiO2成功改性水性環(huán)氧乳液，納米粒子