非离子型水性环氧乳液的合成研究

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1、郑州大学硕士学位论文非离子型水性环氧乳液的合成研究姓名：叶文见申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：刘大壮;孙绍晖20070525郑州人学硕上论文摘要以环氧树脂和聚乙二醇为原料，合成了一种性能优异的嵌段型环氧树脂乳化剂。本文系统考察了合成乳化剂的原料配比、反应温度、反应时问及催化剂种类对反应程度的影响，筛选出最佳的合成工艺条件，并对过硫酸钾的作用机理进行了初步探讨，另外对合成出的乳化剂用红外、电导率和表面张力仪进行了表征。研究表明：当环氧树脂E-44的环氧基和聚乙二醇PEG4000的羟基在摩尔比为1：1，反应温度为180。C，反应时间为3．5h，催化剂为过硫酸钾条

2、件下，合成出的多嵌段型高分子乳化剂具有较高的乳化性能。并在此条件下，对合成乳化剂的动力学进行了研究，发现此缩聚反应为零级反应，随反应温度升高，反应速率常数在不断增大。另外，在IR谱图上，发现环氧基团的峰值基本消失，醚键峰值相对增强，表明环氧树脂与聚乙二醇发生了缩聚反应；对合成乳化剂的CMC值进行了测定，发现其CMC值与非离子型乳化剂的相近，是一种非离子型多嵌段的高分子乳化剂。接着用相反转方法成功的制备出了稳定的非离子型水性环氧乳液，并考察了搅拌速率、加水速率等条件对环氧乳液稳定性的影响，通过粘度法和电导率法对相反转过程物理性质进行的跟踪研究，发现在乳液发生相反转时，体

3、系的粘度和电导率都有很大幅度的变化，在乳化温度为50。C、乳化剂含量为22．2％(固含量)时，用相反转法制备出的水性环氧乳液具有较高的离心稳定性，3000r／min，30min不分层。然后，还对乳液的性能进行了考察，发现此乳液具有较强的抗碱性能、较高的稀释稳定性和较好的储存稳定性。然后，在对水泥砂浆进行改性时，考察了不同种乳液对水泥砂浆的拌合性能和改变聚灰比、水聚比对水泥砂浆的固化性能的影响。研究表明：非离子型水性环氧乳液与离子型乳液相比之下，与水泥砂浆具有较好的拌合性，在强碱性条件下不破乳，抗碱稳定性好；聚灰比为0．2、水灰比为0．3情况下，改性后的水泥砂浆具有较好

4、的固化速率。另外，还对改性了的混凝土粘结试件进行劈裂抗拉强度实验，结果表明：用非离子型乳液改性的力学性能要比离子型乳液改性的力学性能要好。另外，还对水性环氧乳液的成膜性能进行了研究，结果表明：水性环氧乳液与其他乳液(如环氧一丙烯酸树脂和氨基树脂)按一定比例混合时，所成的膜具有成膜温度低、光泽度好、较高的抗碱、抗盐性能；此外，还对水性环氧的清漆成膜性能和具有填料漆郑州大学硕士论文的成膜性能进行了考察，研究表明：不管是在清漆条件下还是在具有填料的条件下，其成膜性能都表现出较为优异的性能，防腐性能尤其良好。关键词：环氧树脂聚7,22醇乳化剂相反转法水性环氧乳液II郑州大学硕

5、士论文AbstractInthispaper,akindofmulti—blockcopolymerepoxyresinemulsifierswithmanyoutstandingperformancesweresynthesizedfrompolyoxyalkyleneandepoxyresinmaterials．Itwasfoundthatmanyfactors，suchasrawmaterialratio、reactiontemperature、reactiontimeandkindsofcatalyst，effectedontheprocessoftherea

6、ction．Theoptimalsyntheticconditionswaschoosen．Meanwhileactionmechanismofcatalystpotassiumpersuifatewaspreliminarilydiscussed，furtherthesynthesizedemulsifierswereresearchedbydetectingtheFTIR、electricconductivityandinterfacialtensionofemulsifiers．ItisshownthatthebestemulsionCallbeobtained

7、attheconditionofPEG4000andE一44withequivalentmolarratioreactionat180℃and3．5hinpresentofcatalystpotassiumpersuifate．Thenundertheoptimumconditions，thereactionkineticsofsyntheticemulsifierwasstudied，itwasfoundthatthispolycondensationreactionwasazeroorderreaction，whenthetemperatureh