水性丙烯酸树脂涂料的研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMaterialsScienceandTechnologyStudyofWater-borneAcrylicResinCoatingAThesisinOrganicChemistrybyXiaomingWangAdvisedbyAssociateProfessor.JingwenWangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceMarc

2、h,2012承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要本研究对水性丙烯酸树脂进行改性，并对其合成工艺以及性能表征进行了详细的研究。以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸为主

3、要原料合成了水性丙烯酸树脂，并用环氧树脂对其进行接枝改性，以自制的甲醚化三聚氰胺甲醛树脂对其进行交联固化。利用红外光谱和核磁共振谱分别对树脂结构进行了表征，探讨了环氧接枝改性水性丙烯酸树脂的反应机理。使用DSC对改性前后的树脂进行了热分析。研究了交联剂的种类、用量、固化温度、固化时间等因素对树脂性能的影响。研究结果表明：对于丙烯酸树脂，加入20%交联剂，固化温度150℃，固化50min得到的涂膜物理机械性能、耐候性、耐盐雾性、耐化学腐蚀性最好；对于环氧改性丙烯酸树脂，交联剂含量20%，固化温度130℃，固化30min得到的涂膜综合性能最好。以自制的环氧改性丙烯酸树脂为成膜基料，选用

4、磷酸锌作为活性防锈颜料，氧化铁红为物理防锈颜料，碳酸钙和高岭土为填料来制备防腐涂料。精心设计涂料配方，研究防腐涂料中树脂与固化剂配比、防锈颜填料配比、固化温度、固化时间、颜料体积浓度等对涂膜性能的影响。利用扫描电子显微镜对样品形貌进行表征。研究结果表明水性环氧改性丙烯酸树脂和固化剂的质量比为2:1，氧化铁红、磷酸锌、碳酸钙的质量比为2:1:1.3，涂料的颜填料体积浓度（PVC）为25.8%时，涂层的物理机械性能、耐候性、耐化学腐蚀性等各项性能指标可以达到相对较好的平衡。通过核壳乳液聚合法，将功能单体双丙酮丙烯酰胺（DAAM）与丙烯酸酯单体共聚，并在乳液中添加交联剂己二酸二酰肼（AD

5、H），利用酮羰基与酰肼基的交联反应，制成水性室温自交联聚丙烯酸酯乳液。利用激光散射法分析了乳胶粒的粒径和分布；通过红外光谱分析证实酮羰基与酰肼基发生交联反应生成了腙；使用DSC测量了乳胶膜的玻璃化转变温度。考察了聚合工艺、功能单体DAAM含量、交联单体ADH含量对乳液及其乳胶膜性能的影响，结果发现：DAAM添加量为2.4%~3.5%，m（ADH）/m（DAAM）=1~1.2时，乳液及其乳胶膜的各项性能较好。关键词：水性丙烯酸树脂，环氧改性，防腐蚀，固化条件，室温交联I水性丙烯酸树脂涂料的研究ABSTRACTThemodificationofwaterborneacrylicresi

6、nwaspresentedinthisresearch,thesynthesisprocessandcharacterizationofitspropertieswerefurtherstudiedindetail.Waterborneacrylicresinwaspreparedatthepresenseofsaltformedbymethyl-methacrylate(MMA),butylacrylate(BA)andacrylicacid(AA),itwasthenmodifiedbygraftedcopolymerizingwithepoxyresinandcuriedwi

7、thetherofmelamine-formaldehyde(EMF).Thestructureoftheresin1wascharacterizedbyFourierTransformInfraredSpectroscopy(FT-IR)andHNMRspectroscopy,thereactionmechanismofgraftmodificationwasdiscussed.TheDSCmethodwasappliedtotestthethermalstabil