论文部分内容阅读
随着人们对环保意识的不断提高,环保型丙烯酸类树脂在油墨、涂料等领域的应用越来越广泛。而绿色环保型的苯丙树脂因其本身具有的优良特点,成为目前较活跃的研究和开发领域。但仍存在附着力差、稳定性差、气味大及力学性能差等缺点,本文制备了三种性能良好的改性苯丙树脂膜,并将其应用于水性油墨中。本文以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和乙烯基三乙氧基硅烷(A151)为功能性单体采用自由基溶液聚合法分别合成了环氧苯丙树脂和有机硅苯丙树脂,通过TiO2溶胶和GMCO(蓖麻油基)对其进行了改性及对其涂膜性能进行了研究,并研究了其在水性油墨中的应用性能。合成环氧苯丙树脂的最佳工艺条件是:以乙二醇甲醚为溶剂,BPO为引发剂,GMA后加料法加料,m(St):m(BA)=1:1,m(AA)=20%m(单体),m(BPO)=14%m(单体),m(NMA)=1.5%m(单体),m(GMA)=7.5%m(单体),单体滴加时间为30min,反应温度为90℃。得到了数均分子量Mn为5985、重均分子量Mw为13826、分子量分布PDI为2.31及固含量为47.46%的环氧苯丙树脂。通过ATR-FTIR表征分析表明成功地将环氧基团引入到苯丙树脂中。合成有机硅苯丙树脂的最佳工艺条件是:以异丙醇为溶剂、BPO为引发剂、A151后加料法加料,m(St):m(BA)=1:1、m(AA)=20%m(单体)、m(BPO)=14%m(单体)、m(A151)=5%m(单体)、单体滴加时间为30min及反应温度为90℃。得到了Mn=4936、Mw=8615、PDI=1.74及固含量为53.55%的有机硅苯丙树脂。通过ATR-FTIR表征分析表明成功地将硅氧烷引入到苯丙树脂中。采用水解法合成TiO2溶胶,其最佳合成工艺条件是:n(钛酸四正丁酯):n(乙酰丙酮):n(乙醇):n(水)=1:2:10:200,水解温度为25℃,pH值为1,盐酸为催化剂。用TiO2溶胶分别对环氧苯丙树脂和有机硅苯丙树脂改性得到TiO2改性环氧苯丙树脂膜和TiO2改性有机硅苯丙树脂膜,通过ATR-FTIR、DSC、TG及涂膜性能测试表明成功的对其进行了改性且改性后涂膜的热稳定性得到提高,而TiO2的引入能提高涂膜的附着力并使其具有良好的涂膜性能。利用马来酸酐和KH560对可再生资源蓖麻油进行结构改性,将-Si(OCH3)3引入到蓖麻油分子中得到了GMCO。通过核磁(1H NMR)、红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)表明合成了GMCO。以KH560为偶联剂通过溶胶-凝胶法将GMCO和TiO2溶胶对有机硅苯丙树脂进行复合改性得到了GMCO/TiO2复合改性有机硅苯丙树脂膜,通过全反射红外光谱(ATR-FTIR)、热重分析(TG)及涂膜性能测试表明成功地对有机硅苯丙树脂进行了改性,且改性后涂膜的稳定性得到了提高,TiO2的引入提高了涂膜的附着力,而GMCO的引入能改善涂膜的疏水性和柔韧性等。以自制的环氧苯丙树脂为基料,加入助剂、颜料等配制成了水性油墨。分别考察了分散剂用量,助溶剂用量及颜基比对油墨性能的影响从而得到优化配方。并按优化配方配制了五种水性油墨,通过对油墨常规性能的测试表明TiO2溶胶改性后的油墨具有优异的附着力,且TiO2溶胶和GMCO复合改性后的油墨具有优异的附着力和良好的疏水性,具有广阔的应用前景。