聚氨酯改性水性环氧防腐涂料的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文聚氨酯改性水性环氧防腐涂料的研究姓名：叶发银申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：易英20071101武汉理工大学硕士学位论文中文摘要环氧树脂的水性化和聚氨酯对其的改性、以及水性防腐涂层体系的研究。不仅具有理论价值，而且具有重大的应用价值和环境意义。水性防腐涂料的技术难度较大，目前仅在起步阶段。其中，乳液的稳定性、涂膜的耐水性、湿附着力以及力学强度等方面的关键技术有待突破。针对水性防腐涂层体系的关键技术难点。通过对水性涂料树腊的结构与性能之问关系的研究，设计并制各了稳定性优良的复合乳液；研制了水性底漆、

2、水性中涂漆和水性面漆三层配套的水性防腐涂层体系，改善了涂膜的物理机械性能和防腐性能。主要研究内容和结论如下：(1)采用交联改性技术、复合树脂改性技术相结合的方法，制备了具有微凝胶结构的聚氨酯．环氧树脂复合乳液。通过FTIR、TEM、GPC、粒径分布测试等技术，对合成过程和乳胶粒形态进行表征。环氧树脂在复合树脂中的质量分数可达20．0％，乳液稳定性不受影响，高于文献报道值，所得清涂膜的物理机械性能和防腐性能优良。(2)合成了两种核壳结构的聚氨酯．聚丙烯酸酯复合乳液，其一为交联型核．壳乳液，平均粒径为330．011m；其二为以微凝胶为

3、核的核．壳乳液，平均粒径为27．2rim。两种复合乳液为单分散乳液，按一定比例共混制得二元分散型核壳乳液。结果表明，在大／小粒子质量比为70／30时，二元分散型乳液有低粘度、低MFT(13．2"C)和较好的物理机械性能。(3)对水性涂层体系进行了初步研究。以自制的聚氨酯．环氧树脂复合乳液研制水性双组分涂料，可作为钢结构基材阴极电泳底涂的中涂配套，也可以单独作为钢结构基材的底涂和中涂；以自制的聚氨酯．聚丙烯酸酯复合乳液研制水性单组分涂料作面涂，均可实现室温固化，主要性能指标符合防腐涂层的要求。本论文的创新点：(1)设计出具有微凝胶结

4、构的乳胶粒子。通过溶液聚合法，制备了具有微凝胶结构的聚氨酯．环氧树脂复合乳液；通过乳液聚合法，制备了具有微凝胶结构的聚氨酯．聚丙烯酸酯复合乳液。这两种复合乳分散稳定性好(常温贮存6个月以上)，且生成的涂膜附着力可达1级、柔韧性小于lmm、耐冲击性大于50kg‘锄a(2)通过分子结构设计，优化特征扩链剂和内交联剂的配方组合，使环氧树脂在复合树脂中的质量分数达到20．0％，乳液稳定性不受影响，高于文献报道武汉理工大学硕士学位论文值(低于12．0％)，解决了粒径、黏度和贮存稳定性问的矛盾。(3)从乳液的形态学着手，将粒径大小之比约为1：

5、10的两种单分散核壳型聚氨酯．聚丙烯酸酯复合乳液，按一定比例复配成二元分散复合乳液，改善了涂膜的耐水性(>720h)和耐化学试剂性能(>360h)。关键词：环氧树脂，聚氨酯，改性，水性涂料，防腐Ⅱ武汉理工大学硕士学位论文Theresearch011waterborneepoxyresinemulsion,waterborneepoxyresinmodifiedbypolyurethaneandwaterborneanticorrosioncoatingsystemisRotonlyoftheoreticalvalue，butals

6、oofgreatindustrialvalueandenvironmentalsignificance．Atpresent,becauseofthedifficultiesinwaterborneanticorrosioncoatingtechnology,theresearchisstillontheinitialstage．Thekeytechnologies，suchasemulsionstability,waterresistanceofthecoating,wetadhesionandmechanicals

7、rength

8、,etcneedtobesolved．Aimingatthedifficultiesinwaterborneanticorrosioncoatingtechnology,theresearchwasfocusedOiltherelationshipbetweenresinstructureanditsperformance；thestablecompositeemulsionsweredesignedandprepare吐thesystemofwaterborneanticorrosioncoatingwithwaterhnmep

9、rimer,waterborneprimersurfaceandwaterbornetopfinishwasdesignedandprepared,whichmechanicalpropertiesandanficorrmionpe椭ormance