有機硅改性水性丙烯酸樹脂的合成與研究
發(fā)布時間:2020-09-01 13:56
溶劑型傳統(tǒng)涂料因污染大而引發(fā)眾多環(huán)境上的問題,人們迫切需要研究出新的低VOC排量的涂料,水性丙烯酸樹脂提供解決這些問題的比較好的方法,然而丙烯酸樹脂自身存在著很多缺陷,其水性化的同時必須要進行改性,有機硅是如今研究的熱點,其具有很好的高低溫性能、較好的疏水性以及可以交聯(lián)等,利用有機硅改性水性丙烯酸樹脂將能發(fā)揮兩者的優(yōu)勢賦予樹脂更優(yōu)異的性能。利用半連續(xù)種子乳液聚合工藝得到的水性丙烯酸樹脂乳液外觀呈乳白色,機械穩(wěn)定性達到60天,粒徑在135.21nm,多分散性指數(shù)為0.047,接觸角為77.14°,加熱在345.6℃開始分解,確定了引發(fā)劑和活性丙烯酸單體的最佳用量分別為0.4%和5%以及PH值為8時乳液性能最佳。將含乙烯基的硅氧烷KH151與KH570引入丙烯酸主鏈得到改性樹脂,樹脂吸水率明顯降低,接觸角分別提高8.16°和13.51°,粒徑增大到145.81nm和154.12nm,最大分解溫度分別提高到406.22℃和424.25℃,電化學分析表明KH570具有更好的耐腐蝕性,確定了兩種物質(zhì)的加入量分別在6%和5%時具有較低的凝膠率。將端氨基和端環(huán)氧基硅氧烷KH550與KH560引入丙烯酸樹脂側(cè)鏈得到改性樹脂,樹脂的粒徑均在147nm左右,接觸角分別為80.64°和82.47°最大分解溫度提高到407.58℃和403.59℃,電化學分析表明KH560改性樹脂具有更好的耐腐蝕性,確定引發(fā)劑用量和硅氧烷加入量分別在0.3%和4%時具有較好的性能。將端乙烯基和端羥基聚硅氧烷引入丙烯酸樹脂,得到的樹脂吸水率降低到8%以下,接觸角升高到117.19°和108.91°,機械和鈣離子穩(wěn)定性降低到3天和2天,粒徑增大到174.99nm和179.22nm,最快分解溫度升高至400℃左右,電化學分析表明樹脂具有最好的耐腐蝕性,確定了兩種聚硅氧烷的最佳用量為5%。
【學位單位】:江蘇科技大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:TQ637
【部分圖文】:
圖 3.6 水性丙烯酸樹脂接觸角圖片F(xiàn)ig.3.6 Contact angle picture of water based acrylic resin表 3.3 水性丙烯酸乳液接觸角數(shù)據(jù)Table.3.3 Contact angle data of waterborne acrylic emulsion接觸角/°第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 液77.98 77.13 76.45 77.08 77.10觀反映出接觸角測試時液滴的形態(tài),表 3.3 為經(jīng)過五點擬合法層接觸角的平均值為 77.14°,相對其他樹脂材料具有一定的疏提高,疏水性對涂層防腐性能產(chǎn)生很大影響,宏觀上表現(xiàn)出拒節(jié)中提高疏水性是研究的主要目的之一。析發(fā)劑和活性單體最佳配比,中和后 PH 為 7~8,制備水性丙烯酸到表面潔凈的四氟乙烯板上,干燥成膜之后用機械力將漆膜剝
表 4.4 KH570 改性丙烯酸樹脂乳液分散指數(shù)Table.4.4 Dispersion index of KH570 modified acrylic resin emulsionEff. Diam.(nm)PolydispersityBaselineIndexCount Rate(kcps)-1 151.51 0.043 9.7 493.6 -2 156.24 0.038 7.3 495.3 -3 154.59 0.044 7.7 496.0 -4 153.20 0.023 9.6 494.8 -5 155.06 0.005 8.8 492.3 154.12 0.030 8.6 494.4 0.81 0.007 0.5 0.7 : 1.82 0.017 1.1 1.5 測試.12和圖4.13為經(jīng)過兩種端乙烯基硅氧烷改性的丙烯酸樹脂乳液
圖 4.13 KH570 改性丙烯酸樹脂接觸角Fig.4.13 Contact angle of KH570 modified acrylic resin表 4.5 接觸角測試記錄表Table.4.5 Test record of contact angle接觸角/°第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 液77.98 77.13 76.45 77.08 77.10性85.26 86.47 83.82 84.59 85.34 性89.78 92.41 90.52 89.31 91.21 測試在涂層疏水性能表征中非常常見,上圖和表分別為測試接位置測得接觸角數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)我們可以看到,兩種硅氧烷改性的比純水性丙烯酸樹脂高,顯示出經(jīng)過改性疏水性有所提高的效,KH151 改性的丙烯酸平均接觸角提高了 8.16°,KH570 改性角提高了 13.51°,疏水性能上 KH570 表現(xiàn)的更好,這與吸水率
本文編號:2809819
【學位單位】:江蘇科技大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:TQ637
【部分圖文】:
圖 3.6 水性丙烯酸樹脂接觸角圖片F(xiàn)ig.3.6 Contact angle picture of water based acrylic resin表 3.3 水性丙烯酸乳液接觸角數(shù)據(jù)Table.3.3 Contact angle data of waterborne acrylic emulsion接觸角/°第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 液77.98 77.13 76.45 77.08 77.10觀反映出接觸角測試時液滴的形態(tài),表 3.3 為經(jīng)過五點擬合法層接觸角的平均值為 77.14°,相對其他樹脂材料具有一定的疏提高,疏水性對涂層防腐性能產(chǎn)生很大影響,宏觀上表現(xiàn)出拒節(jié)中提高疏水性是研究的主要目的之一。析發(fā)劑和活性單體最佳配比,中和后 PH 為 7~8,制備水性丙烯酸到表面潔凈的四氟乙烯板上,干燥成膜之后用機械力將漆膜剝
表 4.4 KH570 改性丙烯酸樹脂乳液分散指數(shù)Table.4.4 Dispersion index of KH570 modified acrylic resin emulsionEff. Diam.(nm)PolydispersityBaselineIndexCount Rate(kcps)-1 151.51 0.043 9.7 493.6 -2 156.24 0.038 7.3 495.3 -3 154.59 0.044 7.7 496.0 -4 153.20 0.023 9.6 494.8 -5 155.06 0.005 8.8 492.3 154.12 0.030 8.6 494.4 0.81 0.007 0.5 0.7 : 1.82 0.017 1.1 1.5 測試.12和圖4.13為經(jīng)過兩種端乙烯基硅氧烷改性的丙烯酸樹脂乳液
圖 4.13 KH570 改性丙烯酸樹脂接觸角Fig.4.13 Contact angle of KH570 modified acrylic resin表 4.5 接觸角測試記錄表Table.4.5 Test record of contact angle接觸角/°第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 液77.98 77.13 76.45 77.08 77.10性85.26 86.47 83.82 84.59 85.34 性89.78 92.41 90.52 89.31 91.21 測試在涂層疏水性能表征中非常常見,上圖和表分別為測試接位置測得接觸角數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)我們可以看到,兩種硅氧烷改性的比純水性丙烯酸樹脂高,顯示出經(jīng)過改性疏水性有所提高的效,KH151 改性的丙烯酸平均接觸角提高了 8.16°,KH570 改性角提高了 13.51°,疏水性能上 KH570 表現(xiàn)的更好,這與吸水率
【參考文獻】
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本文編號:2809819
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