封闭型聚氨酯-环氧树脂复合乳液的合成与防腐性能研究

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1、万方数据封闭型聚氨酯．环氧树脂复合乳液的合成与防腐性能研究摘要环氧树脂改性聚氨酯成膜体系兼顾了聚氨酯和环氧树脂的优异性能，已成为水性金属防腐涂料领域重要的研究方向。常见的用于单组份涂料的聚氨酯一环氧树脂复合乳液中环氧树脂用量有限，且乳液中残留的环氧基降低乳液稳定性，不能满足高要求的防腐需求。为了开发耐腐蚀性和稳定性俱佳的环氧树脂改性聚氨酯乳液，本研究先对双酚A型环氧树脂开环，将环氧基转化为羟基，消除环氧基对乳液稳定性的影响；然后用甲乙酮肟(MEKO)封闭聚氨酯预聚体的部分端．NCO基团，再将环氧树脂接

2、枝到聚氨酯分子链中，大幅提高环氧树脂的改性用量。研究了不同开环剂开环环氧树脂CYD一0l1，及其对乳液稳定性和涂膜防腐性能的影响。研究表明：开环后的环氧树脂能明显改善乳液的稳定性；相对于不开环的环氧树脂，采用二乙醇胺(DEOA)开环的环氧树脂，涂膜防腐蚀性能不受影响，而采用二乙胺(DEA)开环的环氧树脂，涂膜防腐性能大大减弱。探索了封闭型聚氨酯一环氧树脂复合乳液合成过程中DMPA用量、聚氨酯预聚体的封闭剂选择与封闭程度、环氧树脂用量对乳液和涂膜性能的影响。当DMPA用量为6％，MEKO作封闭剂，封闭程

3、度为40～43％，环氧树脂用量为24％时，所合成的复合乳液和涂膜综合性能最佳。通过DSC／TG综合热分析研究了封闭型聚氨酯．环氧树脂复合乳液涂膜的解封闭反应过程。DSC／TG综合热分析表明：MEKO封闭的聚氨酯。环氧树脂涂膜在加热过程中出现明显的解封闭反应过程，解封反应发生在120～180℃；烘烤工艺探究显示，涂膜在120～130℃烘烤40min左右，涂膜性能达到优异。通过Tafel曲线、电化学阻抗谱(EIS)以及浸泡腐蚀实验研究了涂膜防腐性能。研究表明：随着环氧树脂用量的增加，涂膜防腐性能逐渐提高。

4、封闭型聚氨酯一环氧树脂成膜体系的耐腐蚀性能远远强于非封闭型聚氨酯．环氧树脂成膜体系。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征开环的环氧树脂以及复合乳液的分子结构，验证了分子结构与实验设计相符合。激光粒度分析仪分析复合乳液的粒径及粒径分布表明，复合乳液平均粒径为91．3nm，分布较窄。透射电子显微镜(TEM)观察复合乳液胶粒的粒径大小与形貌结构显示，乳胶粒为规则的球形结构，并呈现一定的“核壳”结构，粒径大小在l00nm左右。万方数据工程硕士学位论文关键词：聚氨酯．环氧树脂；复合乳液；封闭；单组份涂料；防腐

5、性能万方数据封闭型聚氨酯．环氧树脂复合乳液的合成与防腐性能研究AbstractPolyurethane，modifiedbyepoxyresin，directionofwater—basedanticorrosivecoatingshasbecomeanimportantresearchformetalsbecauseofthecombinationoftheexcellentpropertiesofpolyurethaneandepoxyresin．Butthecommonusedone-compo

6、nentcoatingsofpolyurethane—epoxyhybridemulsioncan’tmeetthehighrequirementsofanti-corrosionattheresultofthecontentofepoxyresininitislimited．Furthermore，therestofepoxygroupmayreducethestabilitiesofhybridemulsion．Inordertodevelopapolyurethane-epoxyresinhyb

7、ridemulsionwhichhaveexcellentcorrosionresistanceandgoodstabilities，theepoxygroupweretranslatedintohydroxylthroughring—openingreactionofepoxyresinatthefirststep，whichcaneliminatetheinfluenceofepoxygrouponstabilities．Thenpartofterminal-NCOgroupsofpolyuret

8、haneprepolymerwereblockedbyMethylEthylKetoxime(MEKO)beforegraftingtheepoxyresinintothepolyurethanechains．Sotheamountofepoxyresinwasincreasedhighly。Theinfluencesofdifferentkindsofring-·openingagentofCYD··01epoxyresinonstabilitieso