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涂料乳液

水性环氧丙烯酸乳液的合成研究

时间:2011-04-12 11:06:36 来源: 作者:淙淙 点击:
2.3性能测试

性能测试依据以下标准:GB1720—1979《膜附着力测定法》;GB/T1723—1993《涂料黏度测定法》;GB/T1730—1993《膜硬度测定法》;GB/T1731—1993《膜柔韧性测定法》;GB/T1732—1993《膜耐冲击性测定法》;GB/T1733—1993《漆膜耐水性测定法》。

3结果与讨论

影响水性环氧丙烯酸乳液性能的因素包括很多方面,主要有所采用的环氧树脂的用量与种类、单体的选择与配比、乳化剂的类型与用量及引发剂的种类和温度等。

3.1温度对聚合物的影响

温度对聚合物的影响见表2。

表2温度对聚合物的影响
 
表2温度对聚合物的影响
 
注:1为最好,5为最差。

由表2可知,低温反应得到的接枝共聚物的水分散稳定性差。这是由于引发剂自由基夺取—CH2—上的氢原子需要一定能量,温度较低时能量低,不利于共聚和接枝反应。当超过90℃时,引发剂分解太快,引发效率低,接枝共聚反应的转化率下降,导致产物的水分散稳定性变差。因此,最佳反应温度为78~81℃。

3.2环氧树脂种类对涂膜性能的影响

环氧树脂具有很好的防腐性,在对其进行改性制成自乳化型乳液后,环氧树脂还起着内交联剂的作用。致密度对涂膜的防腐性起着决定性作用[7,8]。本研究选择了4种环氧树脂进行对比,试验结果见表3。

表3环氧树脂种类对聚合物性能的影响
 
表3环氧树脂种类对聚合物性能的影响
 
注:E-51、E-44、E-20和E-12的环氧值依次降低,相对分子质量依次增大。

表3试验结果表明:随着环氧树脂环氧值的降低,环氧树脂的相对分子质量增大,乳液的平均粒径增大,凝聚率提高,黏度增大;涂膜的硬度增加,吸水率降低,耐冲击性下降,附着力降低。这是由于相对分子质量小的环氧树脂易于溶解在丙烯酸单体中,在滴加过程中易于均匀参加聚合反应,被丙烯酸单体接枝而生成更多的接枝共聚物,提高聚合物的相容性,同时也提高乳液的聚合稳定性。随着环氧树脂的相对分子质量的增大,需要消耗更多的乳化剂才能保持乳液聚合稳定,否则将导致乳液的平均粒径增大,稳定性下降。综合考虑采用E-44作为改性剂,可得到稳定的环氧丙烯酸复合乳液。

3.3环氧树脂用量对涂膜性能的影响

环氧树脂的用量对聚合物性能的影响见表4。

表4环氧树脂用量对聚合物性能的影响
 
表4环氧树脂用量对聚合物性能的影响
 
表4结果表明:随着环氧树脂用量的增加,乳液的凝聚率略微增大,涂膜的相对硬度增大、光泽降低、吸水率降低,乳液的黏度增大,乳液中凝聚现象趋于严重。适量的环氧共聚有利于提高耐水性、耐酸碱性、耐盐水性等。环氧树脂量太大,生成非均相共混物;环氧树脂量太小,所得乳液的综合性能较差。因此,应选择适宜的环氧值树脂和用量,这不仅可以提高改性丙烯酸酯乳液的稳定性,也可增强涂膜的综合性能。综合考虑,环氧树脂E-44的质量分数在9%左右时最佳。
关键词: 水性环氧丙烯
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