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水性环氧材料乳液研究成果

 发布时间:2019/3/27 14:21:15  浏览次数:

水性环氧材料乳液研究成果

1、实验部分


(1)水性环氧材料及仪器甲苯二异氰酸酯(TDI-80);聚氧化丙烯醚二醇(N210);聚四亚甲基醚二醇(PTMG,Mn=1000);聚己二酸乙二醇酯(CMA- 1024);二羟甲基丙酸(DM-PA);三乙胺(TEA);N-甲基吡咯烷酮(NMP);二甲基甲酰胺(DMF);丙酮;乙二胺;E-44;三羟甲基丙 烷(TMP);1,4-环己烷二甲醇(CHDM);2,2,4-三甲基戊二醇(TMPD);一缩二乙二醇(DEG)。JJ-1精密定时电动搅拌 器;28V2061型水环式真空泵;SpecrumOneB型傅立叶红外光谱仪(FT-IR);Q20型差示扫描量热仪;QFZ-2型附着力实验 仪;QCZ型冲击实验仪;Zetasizer3000型动态光散射激光粒度分析仪。


(2)合成方法先将多元醇组分在110℃~120℃真空脱水,使其水分的质量分数低于0.5%。然后,在40℃~50℃加入计量的TDI-80,使其在70℃~80℃反 应2h。之后,加入已真空脱水的小分子醇和环氧树脂,80℃反应2h,降温至40℃。加入计量的DM-PA的NMP溶液,同时加入一定量的丙酮,在55℃ 反应2h。分析—NCO的质量分数,基本达到设计值后降温至40℃,加入三乙胺中和30min。在强烈搅拌下缓慢加入计量的去离子水。均匀分散后,在 50℃的低真空下脱除丙酮,即得一定固含量的改性水性环氧材料乳液。


2、结果与讨论


(1)共混法与共聚法工艺的比较改性水性环氧材料的方法有共混法和共聚法。共混法工艺是在水性环氧材料预聚反应结束后,体系降温至中和成盐所要求温度时加入环氧树脂,中和成盐后将水加入 其中,高速分散制得水分散体。由于环氧树脂与水性环氧材料之间没有化学键合,所以环氧树脂不亲水。共混法通过剪切乳化使进水的水性环氧材料链包覆不进水的环氧树脂,从而形成稳定的水分散体。


(2)随着环氧树脂用量的增大,所制备的水性环氧材料的稳定性下降。这是由于单纯依靠水性环氧分子的包覆和羧基的电荷稳定作用,仅能 对少量的环氧树脂产生稳定作用。共聚法工艺是将环氧树脂和小分子醇同时加入与水性环氧的—NCO基团发生反应的。环氧树脂参与的主要反应有环氧树脂链两端的环氧基与异氰酸酯反应、环氧树脂分子上的羟基与异氰酸酯反应以及氨基甲酸酯与环氧基可能发生的开环反应,后两类反应为交联反应。

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