高固含羥基丙烯酸水分散體的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-21 08:12
雙組分水性聚氨酯(2K-WPU)因其優(yōu)異環(huán)保特性和涂膜性能,已成為世界涂料研究和發(fā)展的重點(diǎn)。2K-WPU由水性聚合物多元醇和水可分散多異氰酸酯兩部分組成,其中水性聚合物多元醇中的羥基丙烯酸酯水分散體具有粒徑小、羥基分布均勻、相對(duì)分子量及分布可控、涂膜高光澤等優(yōu)點(diǎn)成為研究熱點(diǎn),F(xiàn)有該類產(chǎn)品固含量低、黏度大、VOC含量高等問題,嚴(yán)重制約其應(yīng)用推廣。本文自制含乙氧基和磺酸基的乙烯基親水單體,通過自由基溶液聚合制備高固含和低黏度的羥基丙烯酸水分散體,研究乙烯基親水單體種類和添加量對(duì)分散體的固體含量和黏度的調(diào)控規(guī)律,并對(duì)其進(jìn)行有機(jī)硅改性,提高涂膜的耐性,制備高性能2K-WPU涂料。采用乙烯基磺酸鹽親水單體制備高固含羥基丙烯酸水分散體,探明磺酸基親水單體的種類和添加量對(duì)水分散體及涂膜性能的影響規(guī)律,優(yōu)化聚合工藝,發(fā)現(xiàn)自制乙烯基磺酸鹽(SAP)能夠制備高固含和低黏度的羥基丙烯酸水分散體,具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,歸因于SAP單體既含有強(qiáng)親水陰離子磺酸基團(tuán),能大幅提高水分散體的固體含量;又含有較大分子量的乙氧基非離子鏈段,能賦予水分散體具有優(yōu)異的貯存、凍融穩(wěn)定性及陽離子穩(wěn)定性。研究還發(fā)現(xiàn)隨SAP添加量增加,水...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 雙組分水性聚氨酯涂料
1.2.1 成膜機(jī)理
1.2.2 雙組分水性聚氨酯的應(yīng)用
1.3 高固含羥基丙烯酸水分散體的研究
1.3.1 羥基丙烯酸水分散體的的合成方法
1.3.2 羥基丙烯酸水分散體的水分散規(guī)律
1.3.3 高固含羥基丙烯酸水分散體的研究進(jìn)展
1.4 羥基丙烯酸樹脂水性化研究進(jìn)展
1.4.1 胺中和成鹽
1.4.2 直接引入含鹽基團(tuán)
1.5 基于磺酸鹽的水分散體研究進(jìn)展
1.6 有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂的進(jìn)展
1.6.1 有機(jī)硅氧烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.6.2 有機(jī)硅氧烷改性的方法
1.7 本文的研究意義、研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
1.7.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 含磺酸基羥基丙烯酸水分散體的制備與性能研究
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和裝置
2.2.3 乙烯基磺酸鹽單體的合成
2.2.4 磺酸基型丙烯酸酯水分散體的合成
2.2.5 雙組分水性聚氨酯涂料的配制
2.2.6 分析與測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 中間體(APEG)及自制乙烯基磺酸鹽(SAP)的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 磺酸基型單體種類的選擇
2.3.3 SAP單體添加量的影響
2.3.4 反應(yīng)溫度及引發(fā)劑的選擇
2.3.5 溶劑的選擇
2.3.6 鏈轉(zhuǎn)移劑種類以及用量的選擇
2.3.7 玻璃化溫度(Tg)的影響
2.3.8 羥基含量的探究
2.3.9 中和劑和中和度對(duì)性能的影響
2.3.10 磺酸鹽羥基丙烯酸水分散體結(jié)構(gòu)和性能表征
2.3.11 綜合性能對(duì)比
2.4 本章小結(jié)
第三章 有機(jī)硅改性羥基丙烯酸水分散體及性能表征
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 有機(jī)硅改性丙烯酸水分散體的合成
3.2.3 分析與測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 乙烯基三甲氧基硅烷(A171)的影響
3.3.2 乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A172)的影響
3.3.3 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A174)的影響
3.3.4 乙烯基三乙氧基硅烷(A151)的影響
3.3.5 乙烯基三異丙氧基硅烷(KH1706)的影響
3.3.6 紅外光譜分析
3.3.7 差式掃描量熱法(DSC)
3.3.8 涂膜熱重分析
3.3.9 涂膜接觸角測(cè)試
3.3.10 綜合性能對(duì)比
3.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號(hào):3881564
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 雙組分水性聚氨酯涂料
1.2.1 成膜機(jī)理
1.2.2 雙組分水性聚氨酯的應(yīng)用
1.3 高固含羥基丙烯酸水分散體的研究
1.3.1 羥基丙烯酸水分散體的的合成方法
1.3.2 羥基丙烯酸水分散體的水分散規(guī)律
1.3.3 高固含羥基丙烯酸水分散體的研究進(jìn)展
1.4 羥基丙烯酸樹脂水性化研究進(jìn)展
1.4.1 胺中和成鹽
1.4.2 直接引入含鹽基團(tuán)
1.5 基于磺酸鹽的水分散體研究進(jìn)展
1.6 有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂的進(jìn)展
1.6.1 有機(jī)硅氧烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.6.2 有機(jī)硅氧烷改性的方法
1.7 本文的研究意義、研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.7.1 研究意義
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
1.7.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 含磺酸基羥基丙烯酸水分散體的制備與性能研究
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和裝置
2.2.3 乙烯基磺酸鹽單體的合成
2.2.4 磺酸基型丙烯酸酯水分散體的合成
2.2.5 雙組分水性聚氨酯涂料的配制
2.2.6 分析與測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 中間體(APEG)及自制乙烯基磺酸鹽(SAP)的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 磺酸基型單體種類的選擇
2.3.3 SAP單體添加量的影響
2.3.4 反應(yīng)溫度及引發(fā)劑的選擇
2.3.5 溶劑的選擇
2.3.6 鏈轉(zhuǎn)移劑種類以及用量的選擇
2.3.7 玻璃化溫度(Tg)的影響
2.3.8 羥基含量的探究
2.3.9 中和劑和中和度對(duì)性能的影響
2.3.10 磺酸鹽羥基丙烯酸水分散體結(jié)構(gòu)和性能表征
2.3.11 綜合性能對(duì)比
2.4 本章小結(jié)
第三章 有機(jī)硅改性羥基丙烯酸水分散體及性能表征
3.1 前言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
3.2.2 有機(jī)硅改性丙烯酸水分散體的合成
3.2.3 分析與測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 乙烯基三甲氧基硅烷(A171)的影響
3.3.2 乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A172)的影響
3.3.3 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A174)的影響
3.3.4 乙烯基三乙氧基硅烷(A151)的影響
3.3.5 乙烯基三異丙氧基硅烷(KH1706)的影響
3.3.6 紅外光譜分析
3.3.7 差式掃描量熱法(DSC)
3.3.8 涂膜熱重分析
3.3.9 涂膜接觸角測(cè)試
3.3.10 綜合性能對(duì)比
3.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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