發(fā)布時(shí)間：2020-09-24 14:13

　　 本論文設(shè)計(jì)合成了三個(gè)系列的水性環(huán)氧磷酸酯乳液,并研究了系列乳液及其涂膜的性能。主要研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下:(1)分別采用常用的高環(huán)氧值環(huán)氧樹(shù)脂E51和E44,通過(guò)自乳化法制備了系列高環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,采用傅里葉紅外光譜(FTIR)對(duì)反應(yīng)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了分析;研究了不同反應(yīng)物配比對(duì)系列乳液涂膜性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)的影響;同時(shí)測(cè)試分析了所得乳液中游離磷酸、單磷酸酯和雙磷酸酯的含量對(duì)涂膜性能的影響。結(jié)果表明:對(duì)于E51和E44雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂,當(dāng)反應(yīng)物配比在一定范圍內(nèi)時(shí),可以通過(guò)自乳化法制備具有良好穩(wěn)定性的乳液;對(duì)于E51系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液,當(dāng)磷酸羥基與環(huán)氧基的摩爾比為3:2時(shí),涂膜的綜合性能最佳;對(duì)于E44系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液,當(dāng)磷酸羥基與環(huán)氧基的摩爾比為2:3時(shí),涂膜的綜合性能最佳。與E44系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液相比,E51系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液所制備涂膜的耐水煮性能較佳;而且在環(huán)氧樹(shù)脂原料的溶解過(guò)程中,E51的溶解性更好些,消耗的有機(jī)溶劑(丙酮和丁酮)更少。綜合來(lái)說(shuō),制備系列高環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,E51更利于進(jìn)行工業(yè)推廣應(yīng)用。(2)分別采用常用的低環(huán)氧值環(huán)氧樹(shù)脂E20和E6,通過(guò)自乳化法制備了系列低環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,采用傅里葉紅外光譜(FTIR)對(duì)反應(yīng)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了分析;研究了不同反應(yīng)物配比對(duì)系列乳液涂膜性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)的影響;同時(shí)測(cè)試分析了所得乳液中游離磷酸、單磷酸酯和雙磷酸酯的含量對(duì)涂膜性能的影響。結(jié)果表明:對(duì)于E6,在其制備過(guò)程的加水乳化階段極易團(tuán)聚,通過(guò)自乳化法無(wú)法制備出具有良好穩(wěn)定性的乳液。對(duì)于E20,當(dāng)反應(yīng)物配比在一定范圍內(nèi)時(shí),可以通過(guò)自乳化法制備具有良好穩(wěn)定性的乳液;當(dāng)磷酸羥基與環(huán)氧基的摩爾比為1:1時(shí),涂膜的綜合性能最佳。與前期高環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液相比,由E20制備的低環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液所制備涂膜的耐水煮性有顯著的提高。因此,制備系列低環(huán)氧值水性環(huán)氧磷酸酯乳液,應(yīng)優(yōu)先采用環(huán)氧樹(shù)脂E20。同時(shí)可以預(yù)期,結(jié)合高、低兩種環(huán)氧值系列產(chǎn)物及其性能,各系列涂膜性能相互補(bǔ)充更有利于合成綜合性能更佳的涂膜,更利于進(jìn)行工業(yè)推廣應(yīng)用。(3)結(jié)合前期高、低兩種環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液的制備及其性能研究,選擇兩系列中綜合性能較優(yōu)的環(huán)氧樹(shù)脂E51和E20,通過(guò)自乳化法制備系列復(fù)合型水性環(huán)氧磷酸酯乳液,采用傅里葉紅外光譜(FTIR)對(duì)反應(yīng)前后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了分析;研究了不同反應(yīng)物配比對(duì)系列乳液涂膜性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)的影響;同時(shí)測(cè)試分析了所得乳液中游離磷酸、單磷酸酯和雙磷酸酯的含量對(duì)涂膜性能的影響。結(jié)果表明:通過(guò)E51與E20復(fù)合,可通過(guò)自乳化法制備具有良好穩(wěn)定性的乳液。當(dāng)E51與E20的質(zhì)量比為3:1時(shí),涂膜的綜合性能最優(yōu),綜合了兩種涂膜的優(yōu)點(diǎn),且性能更佳。與高環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液制備的涂膜相比,該涂膜的耐水煮性能有所提升;與低環(huán)氧值系列水性環(huán)氧磷酸酯乳液相比,該涂膜的硬度和附著力也有所提升。因此,結(jié)合前期高、低兩種環(huán)氧值系列乳液及其涂膜性能,復(fù)合型乳液及其涂膜的性能得到了有效的互補(bǔ)和提升,在實(shí)際應(yīng)用中更利于推廣使用。(4)與前期高、低環(huán)氧值系列和系列復(fù)合型水性環(huán)氧磷酸酯乳液的制備及其性能研究對(duì)比可知:對(duì)于系列復(fù)合型環(huán)氧樹(shù)脂乳液,當(dāng)E51與E20的質(zhì)量比為3:1時(shí),產(chǎn)物涂膜具有較好的綜合使用性能。并對(duì)最佳配比下的復(fù)合型環(huán)氧磷酸酯乳液進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn),測(cè)定制備所得乳液涂膜的使用性能(硬度、涂膜附著力、耐水性等)可知:可穩(wěn)定進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)。因此該水性環(huán)氧磷酸酯乳液可在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行推廣使用。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ630.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2825829