论文部分内容阅读
通过脂肪酸法合成了一系列水性醇酸树脂.对合成工艺研究发现,缓慢升温速率和酸值控制对产物稳定性和性能影响较大;将豆油脂肪酸、二元酸或酸酐、多元醇放入四口烧瓶,180℃缓慢升温至230℃下酯化至酸值10mgKOH/g,加入偏苯三甲酸酐,在180-210℃下反应,终酸值50-60 mgKOH/g,加入催干剂,然后中和、水分散得水性醇酸树脂.研究了各成分对性能如粘度、粒径、硬度、附着力、耐水性、耐汽油性等的影响,结果表明TMP(三羟甲基丙烷)较甘油、季戊四醇和新戊二醇易于改善树脂水溶性和稳定性,树脂水分散液粒径较小而且分布窄;与邻苯二甲酸酐相比,间苯二甲酸可以提高膜的硬度;少量顺丁烯二酸酐可以提高树脂水溶性和漆膜硬度,当它占二元酸总量的6％时效果较佳,但漆膜耐水性明显下降;用苯甲酸和油酸改性,都利于提高膜硬度.适量催干剂明显缩短表干和实干时间,但催干剂影响水分散液稳定性,尤其Co含量越高,影响越明显,从催干效果和水解快慢两方面考虑,钴和钙配合或钴、钙、锆三者配合效果较好.用Al<,2>O<,3>-SiO<,2>水溶胶对醇酸树脂进行了改性.通过FTIR、TEM、ξ电位、粒径分析对合成产品进行了表征,研究了无机粒子在膜中的分布与胶粒的结合情况,并对性能进行了研究.结果表明,Al<,2>O<,3>-SiO<,2>改性醇酸树脂后水分散液的平均粒径增大,并随无机纳米粒子比例增大,改性醇酸树脂水分散液的粒径先增大,到5％时达到最大,然后再减小.无机纳米粒子在醇酸树脂水分散液中分布均匀,无完全包裹现象和团聚现象.通过AFM研究表明,改性后醇酸树脂表面更光滑.改性前后乳液pH值与Zeta电位的变化关系表明,pH<2时水分散液不稳定,pH=4~9时水分散液稳定.当Al<,2>O<,3>-SiO<,2>的用量为7％时,表面电阻系数和体积电阻系数明显提高,改性后硬度、耐水性和耐磨性都得到提高.醇酸树脂与IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)反应,经扩链后制得聚氨酯改性醇酸树脂.通过醇酸树脂分子链上的-COOH使改性后聚氨酯改性醇酸树脂(PUAR)具有水分散性.改性后PUAR粒径变大,但仍为分布窄的单峰.随NCO/OH变大,粒径先变大,1.9以后趋于平缓;吸水率先降低再升高;硬度先增大,到2.0时由于膜脆性增加,硬度反而下降.随扩链度增大,粒径和吸水率都变大,硬度变差,冲击强度变小,水分散液平均粒径增加.Al<,2>O<,3>-SiO<,2>在水分散液中分散均匀,无团聚现象;用Al<,2>O<,3>-SiO<,2>改性后,耐磨性提高;PUAR表现为牛顿流体,改性后的PUARS随剪切速率增加,开始时偏离牛顿流体,最后转变为牛顿流体.同时,Al<,2>O<,3>-SiO<,2>改性PUAR后热稳定性得到提高.