本論文設計合成了三個系列的水性環(huán)氧磷酸酯乳液,并研究了系列乳液及其涂膜的性能。主要研究內(nèi)容和研究結果如下:(1)分別采用常用的高環(huán)氧值環(huán)氧樹脂E51和E44,通過自乳化法制備了系列高環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,采用傅里葉紅外光譜(FTIR)對反應前后物質(zhì)的結構變化進行了分析;研究了不同反應物配比對系列乳液涂膜性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)的影響;同時測試分析了所得乳液中游離磷酸、單磷酸酯和雙磷酸酯的含量對涂膜性能的影響。結果表明:對于E51和E44雙酚A型環(huán)氧樹脂,當反應物配比在一定范圍內(nèi)時,可以通過自乳化法制備具有良好穩(wěn)定性的乳液;對于E51系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液,當磷酸羥基與環(huán)氧基的摩爾比為3:2時,涂膜的綜合性能最佳;對于E44系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液,當磷酸羥基與環(huán)氧基的摩爾比為2:3時,涂膜的綜合性能最佳。與E44系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液相比,E51系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液所制備涂膜的耐水煮性能較佳;而且在環(huán)氧樹脂原料的溶解過程中,E51的溶解性更好些,消耗的有機溶劑(丙酮和丁酮)更少。綜合來說,制備系列高環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,E51更利于進行工業(yè)推廣應用。(2)分別采用常用的低環(huán)氧值環(huán)氧樹脂E20和E6,通過自乳化法制備了系列低環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,采用傅里葉紅外光譜(FTIR)對反應前后物質(zhì)的結構變化進行了分析;研究了不同反應物配比對系列乳液涂膜性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)的影響;同時測試分析了所得乳液中游離磷酸、單磷酸酯和雙磷酸酯的含量對涂膜性能的影響。結果表明:對于E6,在其制備過程的加水乳化階段極易團聚,通過自乳化法無法制備出具有良好穩(wěn)定性的乳液。對于E20,當反應物配比在一定范圍內(nèi)時,可以通過自乳化法制備具有良好穩(wěn)定性的乳液;當磷酸羥基與環(huán)氧基的摩爾比為1:1時,涂膜的綜合性能最佳。與前期高環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液相比,由E20制備的低環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液所制備涂膜的耐水煮性有顯著的提高。因此,制備系列低環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,應優(yōu)先采用環(huán)氧樹脂E20。同時可以預期,結合高、低兩種環(huán)氧值系列產(chǎn)物及其性能,各系列涂膜性能相互補充更有利于合成綜合性能更佳的涂膜,更利于進行工業(yè)推廣應用。(3)結合前期高、低兩種環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液的制備及其性能研究,選擇兩系列中綜合性能較優(yōu)的環(huán)氧樹脂E51和E20,通過自乳化法制備系列復合型水性環(huán)氧磷酸酯乳液,采用傅里葉紅外光譜(FTIR)對反應前后物質(zhì)的結構變化進行了分析;研究了不同反應物配比對系列乳液涂膜性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)的影響;同時測試分析了所得乳液中游離磷酸、單磷酸酯和雙磷酸酯的含量對涂膜性能的影響。結果表明:通過E51與E20復合,可通過自乳化法制備具有良好穩(wěn)定性的乳液。當E51與E20的質(zhì)量比為3:1時,涂膜的綜合性能最優(yōu),綜合了兩種涂膜的優(yōu)點,且性能更佳。與高環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液制備的涂膜相比,該涂膜的耐水煮性能有所提升;與低環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液相比,該涂膜的硬度和附著力也有所提升。因此,結合前期高、低兩種環(huán)氧值系列乳液及其涂膜性能,復合型乳液及其涂膜的性能得到了有效的互補和提升,在實際應用中更利于推廣使用。(4)與前期高、低環(huán)氧值系列和系列復合型水性環(huán)氧磷酸酯乳液的制備及其性能研究對比可知:對于系列復合型環(huán)氧樹脂乳液,當E51與E20的質(zhì)量比為3:1時,產(chǎn)物涂膜具有較好的綜合使用性能。并對最佳配比下的復合型環(huán)氧磷酸酯乳液進行放大實驗,測定制備所得乳液涂膜的使用性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)可知:可穩(wěn)定進行放大實驗。因此該水性環(huán)氧磷酸酯乳液可在實際應用中進行推廣使用。
【學位單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ630.1

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 程博;鄧燕;陳松;高殿權;;水性聚氨酯改性的研究進展[J];紡織科學研究;2018年01期

2 劉強;李明;任衛(wèi)東;;一種新型水性環(huán)氧涂料的制備及性能研究[J];涂料技術與文摘;2017年12期

3 崔燦燦;王磊;劉浩亮;郭曉軍;韓忠智;段紹明;丁超;張其濱;;水性環(huán)氧防腐涂料研究[J];表面技術;2017年12期

4 楊紅光;楊建軍;陳春俊;吳慶云;曹忠富;吳明元;張建安;;聚氨酯改性非離子型水性環(huán)氧固化劑的制備與性能[J];粘接;2017年11期

5 李保;;公路養(yǎng)護中水性環(huán)氧樹脂的應用[J];山西交通科技;2017年04期

6 賈靜霞;孫明明;劉彩召;張斌;張緒剛;李堅輝;王磊;薛剛;;新型環(huán)氧樹脂的合成及應用[J];化學與黏合;2017年01期

7 陸華;趙春霞;;雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成[J];精細化工中間體;2016年05期

8 季建霞;陸文明;鄭晨;趙寶華;周如東;;我國水性涂料的應用現(xiàn)狀[J];上海涂料;2016年05期

9 鄭飛;;水性聚氨酯改性的研究進展[J];合成樹脂及塑料;2016年05期

10 高念;潘恒;管蓉;;水性環(huán)氧樹脂固化劑的研究進展[J];粘接;2016年09期

相關碩士學位論文 前2條

1 李晉;水性環(huán)氧樹脂體系的制備與研究[D];北京化工大學;2014年

2 毛小鳳;水性環(huán)氧樹脂的合成及性能研究[D];合肥工業(yè)大學;2012年

本文編號：2825829