论文部分内容阅读
环氧树脂以其优异的粘结性、耐腐蚀、稳定性、绝缘性及机械强度等特性被广泛应用于多种金属与非金属材料的粘结、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、复合材料等领域。常用的环氧树脂大多数为黏稠的液体或固体,不溶于水,只溶于有机溶剂,而大多数有机溶剂易挥发、有毒、易燃易爆,因此环氧树脂的应用受到了一定限制。以水为分散介质的环氧树脂不仅环保,还可以降低环氧树脂的成本,因此水性环氧树脂的研究越来越受到重视。本文采用不饱和脂肪酸对环氧树脂进行改性制备了环氧酯,同时利用自由基加成反应在环氧酯上引入有机硅氧烷、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和丙烯酸类单体,制备了一种在常温下就能够自交联固化的水性环氧树脂。本论文主要研究内容如下:(1)以双酚A型环氧树脂和亚麻油酸为原料,在催化剂的作用下使亚麻油酸与双酚A型环氧树脂主链上的羟基发生酯化反应,从而制得含有不饱和双键的环氧酯。通过正交试验,讨论了温度、时间、催化剂用量对产物的影响,确定合成环氧脂的最优条件,并利用红外光谱对产物的结构进行表征。(2)在改性环氧酯乳液的制备过程中,对反应配方和条件进行了系统研究。结果表明:当反应温度为115℃、引发剂氧化苯甲酰(BPO)用量为4%时,接枝率达到最大;当有机硅氧烷A-151的用量为3%、双丙酮丙烯酰胺用量为2~3%、酰胺和酰肼质量比为0.8~1、软硬单体比例为2:3、亲水单体MAA的用量为10%左右、中和度为90%时,制得的乳液具有较好的储存稳定性和涂膜性能。(3)对制备的水性环氧树脂乳液采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析(TG)、凝胶渗透色谱(GPC)等方式进行表征。通过纳米粒度及Zeta电位分析仪测试了乳液粒子的粒径及其分布,并对其漆膜性能进行了详细的表征。