树脂涂料

树脂涂料（共9篇）

树脂涂料 篇1

一般情况下, 对于一个环氧树脂的分子来说, 它的相对分子质量都不高, 并且至少有两个有机高分子化合物存在于其中, 在分子链的环状结构、分子链的中端或者末端都可能存在环氧基团, 环氧树脂的分子结构中含有活泼的环氧基团, 并以此作为它的特征, 环氧树脂的分子可与多种类型的固化剂发生交联反应形成高聚物, 这种高聚物具有三向网状结构。

环氧粉末涂料具有众多的优良性质, 首先这种涂料没有污染, 适应社会大众的需求, 并且它流平性好, 涂膜坚固, 熔融黏度低, 省去了底漆涂膜的麻烦, 其次这种涂料具备较好的力学性能, 无论是耐腐蚀性、贮藏稳定性、耐化学药品性和反应活性都比较好, 此外, 涂料的配色好, 并且拥有广泛的固化剂选择范围。此涂料的主体为:脂肪族环氧树脂、改性环氧树脂、线性酚醛树脂和双酚A型环氧树脂, 这些主体先是于一定的温度下混炼, 然后待其冷却, 再进行粉碎。

1 环氧树脂膜的性能

1.1 环氧树脂膜的玻璃化温度

所谓的玻璃化温度是指高聚物由高弹态转变为玻璃态或者由玻璃态转变为高弹态的温度, 也是无定型聚合物大分子链段在自由运动时的最低温度, 在这个最低温度以下, 高聚物呈现脆性, 而相反的情况下, 高聚物表现出弹性。而对于环氧树脂膜来说, 它的玻璃化温度则是影响膜的内应力和粘结力的重要结构因素, 保持强的“ 湿态”粘结力, 保证了当腐蚀介质 ( 包括水分子) 浸渍时的需要, 并且环氧树脂膜还拥有较强的防止腐蚀介质穿透能力。

1.2 环氧树脂膜的防介质渗透能力

浓度差会引起的水分的净移动, 也就产生了渗透, 并且, 由溶质引起的渗透压大小与溶质分子或离子的数目多少成正比, 而环氧树脂膜是具有防介质渗透能力的, 要确定环氧树脂膜的防介质渗透能力大小, 就要从外界因素影响、环氧树脂膜的化学结构和由渗透介质溶度参数与膜内各组分溶度参数决定的形态结构进行分析。

1.3 环氧树脂膜的粘弹性

粘弹性是指聚合物在加工过程中, 在不同条件下表现出固体和液体的性质, 聚合物在加工过程中通常经历了一个由固体变为液体、再从液体变固体的过程, 所以要制备的环氧树脂模具有比较满意的粘弹性及物理机械性, 可依据固化剂用量对膜粘弹性参数的影响来调整适当的固化剂品种和用量, 几个相对比较重要的粘弹性参数为:玻璃化温度、橡胶态弹性模量和橡胶态交联密度。

1.4 环氧树脂膜的耐化学药品性

脂肪族经基存在于环氧树脂分子中, 一般情况下, 它具有一定的亲水性, 有助于水分子积集或穿过膜内, 膜的防水性因此而降低, 并且一般来说, 可被腐蚀介质破坏的化学键及极性基团都要被避免存在于膜内。

2 环氧树脂涂料配方设计

2.1 溶剂的挥发速度

溶剂是制备涂料的媒介物, 只有当溶剂的挥发速度被恰当地控制时, 涂膜的优异性能才能得到保证, 作为媒介物的溶剂可以使施工粘度得到调节, 溶剂的挥发, 对涂膜的性能有很大的影响, 确定溶剂品种的关键技术之一就是溶剂的挥发速度, 所以溶剂在施工结束后要以适合的速度释放, 有机溶剂的挥发速度与它的沸点和表面张力成反比。

2.2 固化剂和固化速度

对于固化剂的选择, 应考虑的因素有两点, 一是固化剂的固化反应性, 二是分子结构特点。无论是对于粘接剂、涂料还是浇注料来说, 固化剂都是必不可少的添加物, 若是缺乏这项添加物, 环氧树脂就不能固化。

2.3 颜填料的功能

对于颜填料的选择, 要根据涂料的应用而定, 云母和滑石粉可增强涂膜的耐化学药品性和提高物理机械性;对于耐光和热介质条件, 易选用氧化锌和云母氧化铁;关于防酸碱介质条件, 颜填料可选择沉淀硫酸钡和氧化铁红等。较小的颜填料体积浓度, 就会使粒子间距离较大, 所以涂膜防介质渗透能力就较强, 将临界粒子距离概念引人涂膜内, 然而若是涂膜内粒子间距离相对于临界粒子距离而言较低, 就会在涂膜内形成有利于介质渗透的毛细管。

3 助剂

助剂是聚合物进行成型加工时添加的一些化合物, 其目的是为改善其加工性能或树脂本身性能的不足, 助剂对于塑料成型加工是很重要的, 对于环氧树脂涂料而言, 助剂是生产、贮存及施工过程中不可缺少的重要组成部分, 因为助剂的使用, 才可以获得性能更加优异的环氧树脂涂料, 它们在涂料中发挥着特效功能, 所以说应充分利用各种助剂对涂料以及最终涂膜性能的作用。但是, 助剂的使用也有一定的要求, 它应当能够较好的相溶于被添加的合成树脂, 并且不渗析、不挥发、不迁移, 而且要能良好的适应加工条件, 在加工成型的过程中能够较为容易的分散均匀。并且, 助剂按其作用机理, 可分为增韧剂、流变调节剂、表面活性剂、固化促进剂和贮存稳定剂等, 在使用时应当有针对性地选用各种助剂。

4 结语

众所周知, 由于环氧树脂涂料具有诸多优异的性能, 比如说它拥有缓蚀和电化学作用, 这是由它的性质决定的, 对腐蚀介质来说, 环氧树脂涂料形成的涂膜不仅仅有屏蔽作用, 而且可以使被保护金属钝化, 所以作为防护涂料品种之一的环氧树脂涂料, 现如今已被人们广泛采用, 并且环氧树脂涂料还具有另外一个特性, 是其它涂料所不具备的, 因为它形成的涂膜有优异的“湿态”粘结力, 而且环氧树脂涂料还有特殊的防护效能。

摘要：本文首先介绍了有关环氧树脂的基本知识, 然后再从环氧树脂的性能出发, 综合分析溶剂、固化剂以及颜填料这三方因素, 最终解决了环氧树脂涂料的配方设计问题。

关键词：环氧树脂,涂料,配方设计

参考文献

[1]刘文艳, 孙建中等.有机硅改性水性环氧树脂的合成与表征.高校化学工程学报, 200721 (6) :1044-1048.

[2]王进, 杜宗良, 李瑞霞, 等.功能高分子, 2000, 13 (2) :141~144.

[3]杨士勇, 李海艳, 王德生.一种含硅有机胺环氧树脂固化剂.中国专利.C08G59/50:1583816, 2005-02-23.

树脂涂料 篇2

涂料树脂工艺过程中的危险特性及有害因素分析

张小冬

一、树脂合成工艺过程的危险特性

聚合反应的危险性来自物料本身、环境因素及人为因素。根据聚合的实际情况，现将工艺过程的主要危险特性分析如下：

（1）溢锅

一般出现在酯化前期，聚氨酯含羟基组份的物料在真空脱水阶段因操作失控也时有出现。其主要原因是：

①原料含水分超标，升温过快过急。

②酯化升温速度过快，导致回流甲苯、酯化水大量蒸发，超过了冷凝器的冷却能力。

③反应过程中意外停水或冷却水量不足也可能引起涨锅。④对稀温度超过稀料沸点温度等。

⑤丙烯酸树脂合成时单体滴加速度过快或滴加湾前后的自升温现象剧烈等，易造成物料上升或釜压升高而涨料。

其危险性是反应物溢锅跑料后，产生大量可燃气体蒸气，一旦遇上点火源即会发生火灾，甚至爆炸事故。反应过程中，发生溢锅时可采取添加适量甲基硅油、停止加热或降温等措施。根据需要停止搅拌。

（2）胶化

①属于缩合聚合型的醇酸树脂、氨基树脂、聚酯树脂来说，造成胶化的主要原因是：配方设计不合理或配料错误；因搅拌效果欠佳，造成局部物料温度过高，局部产生胶化；反应物酯化温度过高致使酸值的降低与粘度的增长不匹配而造成；反应釜内测温点不足或设置不合理；超时反应。

②属于逐步加成聚合型的聚氨酯来说，造成胶化原因主要如下：原材料含水分或含催化性的碱性杂质；投料配比失调或异氰酸酯投料不足；投料速度过快；超温或超时反应；放热反应过程中意外停电、停水或冷却水量不足。

③以上两者危险特性比较，缩合聚合反应需加温以促进酯化，反应过程是可逆反应，需要将酯化反应产生的水除去，以保证反应的持续进行。在反应釜中若发现有胶化迹象时，尚可及时加入解聚剂应急解聚；而逐步加成聚合则是放热反应，且一般是不可逆的。故聚氨酯固化剂的制造远比缩合聚合型树脂敏感，稍有不慎，即引发胶化事故的发生。一旦发生胶化，整釜物料报废，并可能在胶凝瞬间导致电机烧毁产生火花，引发火灾事故。而清理反应釜内胶凝物的过程，毒气易造成对人体伤害。

（3）暴聚

常用的溶剂型丙烯酸树脂基本是共聚树脂而不是均聚物，通过不同的 张小冬

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单体在溶液状态下通过自由基聚合反应合成。生产中造成丙烯酸树脂暴聚的主要原因是：

①聚合反应中引发剂的过量加入，比例过高，反应速度过快；或引发剂的浓度含量不够均匀，聚合反应温度控制不当，反应热来不及导出，均易发生暴聚。

②单体滴加速度太快，或滴加速度不够均恒，引起自动升温，造成链增长过快，大量放热引起暴聚。

③滴加反应物前期温度下降太多，引起诱导期延长，导致未聚合单体大量积聚，到链增长期间引起暴聚。

④原料含杂质量超标。原料中某些杂质，对聚合有催化作用或能引起不良副反应，其结果会使聚合反应过程变得无法控制。杂质包括桶装单体因放置时间较久而含自聚物和水，引发剂、溶剂含有水分和铁锈等。

（4）冷凝器堵塞或管道堵塞（如苯酐升华积聚所致）

缩聚型树脂酯化反应回流中产生的易燃性蒸气因堵塞未能及时冷凝回流，再加冷凝系统冷却水量不足或冷却水中断，以致反应釜温度或压力过高，易造成事故。

（5）催化剂过量

树脂聚合反应大多采用催化剂（或引发剂），有的为强氧化剂（如过氧化物），有的易分解爆炸，有的易自燃等。而催化剂（或引发剂）的使用量对反应速度有很大的影响。催化剂过量，比例过高，聚合反应速度加快，产生的反应热不易导出，可能引发火灾爆炸。

（6）泄漏

树脂聚合过程是在较高温度的条件下的密闭设备中进行，生产装置是由反应釜、冷凝器、分水器等组成，其管道、阀门、法兰以及接口等部位的泄漏时有发生。

部分原料属于易燃、易爆物质，生产过程中倘若发生泄漏，因采用溶剂的易燃气体或液体蒸气大多比空气重，泄漏出来后往往沉积于地表、沟渠及厂房死角积聚，与空气形成爆炸性混合气体，当浓度达到爆炸极限范围时，遇到点火源，便会发生燃烧甚至爆炸。

（7）电火花

若未按标准要求选用防爆电器或防爆等级未达标、线路安装未符合规定、电气设备老化、电力线过载或短路、电气设备未采取可靠的接地保护措施等，运行时均可能产生电火花或引起局部过热甚至起火。

（8）静电

易燃液体在投料、搅拌过程中易产生静电，若设备的防静电措施不当，静电荷会积聚放电而产生静电火花。进入爆炸危险区域的人员若穿化纤织物的衣服或穿戴铁钉的鞋子，相互摩擦也能产生静电火花。当火花能量超过物质的最小点火能量时会引起火灾，甚至爆炸。

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（9）明火

生产若违规采用反应釜底直接明火加热或生产现场违章使用明火（如火柴、打火机、吸烟、金属撞击、燃烧废弃物等）、检修动火时（焊接、焊割）未采取安全防火措施，都有可能产生明火。另外，进入厂区的机动车辆排烟尾气可能夹带火星，都有可能成为引火源。

二、生产过程中危险、有害因素分析

以下结合该建设项目的生产工艺特点及厂区布置情况，从各危险、有害因素产生的原因及存在部位分析该建设项目生产过程中存在的危险、有害因素种类：

（1）火灾、其他爆炸

生产过程中使用大量的易燃液体，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，该混合物若遇高温、高热、明火或其它点火源时会引起燃烧或爆炸，造成严重后果。比如车间照明灯具最好采用冷光源等因素。

物质燃烧必须同时具备三个条件，即可燃物、助燃物和着火源。空气中大量氧气的存在为可燃物的燃烧提供了助燃条件，因此，只要存在可燃物，在有点火源存在的情况下易引起燃烧，当有限空间内的燃烧失去控制，产生大量的气态物质无法及时泄压时，会引起爆炸。根据该建设项目的实际情况，现分析如下：

①可燃物的产生

如前所述，生产过程中使用有易燃液体，大多数产品也具有易燃易爆的危险特性，物质本身的特性决定了该建设项目易发生火灾、爆炸危险。

A、易燃、可燃液体的泄漏

在生产过程中盛装易燃、可燃液体的容器破损，可导致液体泄漏；其次，装卸、搬运过程中操作不当，也可使液体泄漏；作业过程中设备、连接件破损可导致液体跑、冒、滴、漏；在包装过程中人为疏忽可导致物料流洒或满桶外溢。搅拌配置不合理，操作不正确，可造成液体飞溅。

B、爆炸性混合气体的形成

生产工艺中所使用的物料大部分属有机类易燃液体，其挥发性较强，爆炸下限低，爆炸范围广。在配料、投料及搅拌过程中，若容器不密封，液体蒸气与空气混合可形成爆炸性混合气体。此外，泄漏在地面或设备上的易燃液体挥发速度更快，更易形成蒸气，如果作业场所无抽风设施，混合气体不能及时排除，积聚在作业区，当浓度达到爆炸极限范围，遇点火源，使能量超过最低点燃能量，可能发生火灾或爆炸。

②点火源的产生

张小冬

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易燃物只有遇上点火源才可能发生燃烧，该建设项目生产过程中无明火设备，但以下因素也可成为点火源：

A、明火

在易燃易爆物质存在场所内违章使用火柴、打火机、吸烟、燃烧废弃物；电气线路发生故障起火；在设备检维修时的动火作业；机动车辆的尾气火星等。

B、电火花和电弧

电机、照明等设备若选型不当，爆炸危险区域的电气设施防爆等级不符合要求，接地措施缺陷，或发生故障、误操作、机械碰撞可产生电气火花、电弧。生产场所电气设备及线路因绝缘破损或接触不良会产生电火花；设备或线路因过载运行等原因产生超量的电热效应而蓄热，甚至产生高温高热，形成火源。

C、静电火花

在投料、搅拌、易燃液体输送过程中易燃液体易产生静电，若设备、管道的防静电措施不当，静电荷会积聚在设备表面、管道上形成电位差而放电，会产生静电火花。进入作业场所的操作人员若穿化纤织物衣服，相互摩擦也能产生静电火花。

D、雷电

防雷设施不健全，接地电阻大，在雷雨天因落雷击中库房或设备，可产生雷电火花。

E、碰撞、摩擦或撞击火花

物料转移、取样等及维修过程中的机械撞击、构件之间的摩擦等可产生火花；使用铁制工具、设备的摩擦、撞击或与水泥地面摩擦、碰击都可能产生火花。

F 高温表面

未保温或保温不良的高温设备或管道因温度过高，可成为低燃点物质的点火源。

③发生火灾、爆炸的主要部位

生产过程中发生火灾、爆炸的主要部位是混合搅拌操作，由于生产的间歇性和不完全密闭，设备内部不能有效地隔绝空气而存在爆炸性气体环境。此外，搅拌过程会大大加速液体的挥发，还会增加静电产生和积聚的可能性。产生的易燃蒸气不能及时排除，并积聚在作业区，遇点火源可能发生爆炸。

（2）中毒和窒息

该建设项目生产储存的易燃液体都具有一定毒性，尤其是甲苯二异氰酸酯属于剧毒品。员工在生产操作过程中，由于各种各样的原因均可能发生中毒事故。主要有以下几种可能：

①由于有毒物品的泄漏（泄露），其液体、蒸气、气体经口、鼻、皮 张小冬

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肤侵入人体而造成中毒事故。

②部分物料在燃烧、受热分解或遇禁忌物发生分解时会产生有毒有害气体，若现场处理不当，也可能导致人员中毒。

③取样、分析等操作过程员工由于违反操作规程，未佩戴好劳保用品，直接接触有毒物品而引起中毒事故。

④物料储存和临时存放的地方由于通风不良，沉积物挥发有毒、有害气体达到一定浓度，经人体吸入后易发生中毒事故和缺氧窒息事故。

⑤进入狭窄容器（如反应釜）检修、抢修，如果没有做好检测和防范措施，有可能发生中毒窒息事故。

（3）机械伤害

机械伤害是指机械设备的运动部件直接与人体接触所造成的伤害。该建设项目生产过程中使用的搅拌机、砂磨机、各种泵等各类转动设备的转动部位和直线运动设备，如果未设防护罩等防护设施，或运行过程操作不当，都会造成机械伤害；设备缺乏必要的检修、维护和保养，出现零部件松动，机械设备防护措施不到位或防护装置缺陷，运转时易伤及工作人员。设备检修过程，对于需要进入内部才能检修的设备，由于管理不严、措施不力、监护不当、误操作等造成机械伤害。

操作人员若不严格遵守安全操作规程，违章作业或粗心大意、误操作等，均易引起机械设备运动部件、工具直接接触到人体，造成夹击、碰撞、卷入、辗、割等伤害。

（4）触电

电流对人体的伤害可分为电击和电伤。电击是电流通过人体内部，影响人的呼吸、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏，以至死亡；电伤主要是电流伤害，如烧伤、熔化金属灼伤等，不过绝大多数触电伤害事故都是由电击造成的。

凡是用电设备都有可能发生人体触电伤害。产生原因主要是缺乏电气安全知识，违反操作规程，电气设备存在隐患（如：电源配线长时间受高温、潮湿影响，易造成电线绝缘层老化，引起触电事故的发生；配电设施、电气设备、线路，在运行中，如果缺乏必要的检修维护，使设备或线路存在漏电、过热、短路、接头松脱、断线碰壳、绝缘损坏、PE线断线等隐患，容易引发电气伤害；设备如果静电接地、跨接装置不完善，或者接地设备缺乏检修和维护，容易造成静电事故）。另外，检修过程中不执行电气作业安全规程、违章作业、使用不合格工具等，造成电气伤害事故。

（5）灼烫

该建设项目的树脂产品反应温度较高，超过100℃。蒸汽通过管道，以循环方式通过反应釜筒体外设的夹套管对反应釜加热，若蒸汽管道和反应釜没有设置保温层，或保温层破损，人员误操作或没有佩戴相应的防护 张小冬

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用品接触到高温表面易发生灼烫。

另外，如果高温物料发生泄漏，喷射到人体会造成高温烫伤事故。

（6）物体打击

该建设项目所用原料大部分为200kg铁桶盛装，所用到的粉料一般为25㎏袋装，产品包装物也是各种规格的铁罐。作业人员在装卸、搬运过程中若不遵守作业规程或操作不当，有可能受到物体打击。

在向生产装置加料或在设备维修的过程中若操作人员违反操作规程、粗心大意、相互间配合不当；或其它意外因素引起物体坠落、跌滚等都能引发砸伤、压伤人员的事故。

（7）高处坠落

生产车间建有高于2m的操作平台，储罐顶部作业平台高于2m，用于≥2m登高的固定直梯、斜梯、盘梯、活动扶梯（包括临时维修作业用的活动扶梯）、平台和通道等处的作业均属高处作业。如防护栏不完善或不牢固，都可造成坠落伤害。操作人员需要经常通过楼梯、平台和通道到达操作、维护、调节、检查、取样的工作平台或工作位置上。这些梯台设施为工人巡检和修理等作业需要提供了方便，但同时带来了高处作业的危险，可能造成人高处坠落或落物伤人。

（8）淹溺

由于冷却循环水池、消防水池和应急池面积较大，而且也比较深，若未设置安全防护栏或防护栏损坏，易发生淹溺事故。

（9）粉尘伤害

该建设项目原材料中有立德粉、滑石粉、白炭黑、碳酸钙、硫酸钡等固体粉状物质，且用量较大，在装卸、搬运、投料过程中可能产生粉尘，若作业场所通风不良，可能导致粉尘的浓度过高，对作业人员的健康造成危害。粉尘对人体健康危害一般有：尘肺，长期吸入某些较高浓度的粉尘所引起的最常见的职业病；中毒；上呼吸道慢性炎症；皮肤疾患、皮炎；眼疾患、结膜炎；有的粉尘可使人体发生变态反应及其它病变。

（10）噪声和振动

噪声对人体的危害主要表现在对听觉系统的伤害。

该建设项目的噪声主要来自各类机泵、风机等设备，根据国家职业卫生标准《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2007），工作地点日接触噪声时间8小时，噪声声级不得超过85dB（A），若生产作业人员长期接触高强度噪声会造成听觉系统耳蜗底部的不可逆损伤，导致噪声性耳聋的发生。另外，强烈的噪声还对人体神经系统、消化系统等产生一定的影响。

（11）高温

高温主要影响人体的体温调节和水盐代谢及循环系统。当作业场所环境温度较高和空气相对湿度较大时，如果作业人员没有采取相应的防护 张小冬

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措施（如防暑降温等），高温作业可能导致人员中暑。高温还可以抑制人体中枢神经系统，使人员在作业时精神分散、注意力不集中、准确性下降、易疲劳，从而引发工伤事故或其他二次事故。

该建设项目工艺过程中树脂生产装置需要加热。导热油炉、生产装置中的高温设备、管道等均不同程度散发出辐射热和对流热，导致公用配套房、生产车间内的作业场所气温较高，存在着高温作业危害。处在高温环境中的设备设施可能会因热胀冷缩，造成材料变形或热应力过大，会导致材料破坏，甚至引起破裂而引发事故，也会加速设备设施材料的腐蚀，且使火灾危险性增大。

项目地处亚热带地区，夏、秋季节的气温较高，人员在该项目内、厂区道路以及其他露天作业场所，存在着高温危害。

总之，通过对树脂合成聚合反应的化学危险特性分析，充分考量了物料自身危害性、环境因素、人为操作等因素，同时结合涂料树脂建设项目的生产工艺特点及厂区布置情况，避免危险、有害事件发生。

张小冬

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水性醇酸树脂涂料的研究及应用 篇3

1 醇酸树脂的水性化研究

水性涂料大致分为水溶性、乳胶型和水分散型三类。其开发经历了外乳化和内乳化两个阶段。外乳化法得到的醇酸树脂乳液体系粒径大, 在贮存稳定性和漆膜光泽性等方面较差。目前主要使用的是内乳化法合成水性醇酸树脂分散体。制备水溶性树脂一般有三种方法:a.成盐法:通过酸碱反应将聚合物主链转变为可溶于水的阴离子或阳离子;b.在聚合物中引入非离子基因;c.将聚合物转变成两性离子中间体。基中成盐法已基本实现工业化。

2 水溶性醇酸树脂的主要原料

在制造水溶性醇酸树脂时采用的原料与形成树脂的分子结构, 基本上同溶剂型醇酸树脂相似。但在原料选用上, 既要保证树脂能在碱性介质中的稳定性, 又要保证其水溶性及成膜后的性能。

2.1 多元酸。

水性醇酸树脂的合成主要采用脂肪酸法, 该法所得树脂结构、组成均一, 分子量分布也比较均匀。应尽量选用抗水解型单体。所用二元酸主要有苯酐 (PA) 、间苯二甲酸 (IPA) 、对苯二甲酸 (PTA) 、已二酸 (AD) 、四氢苯酐等。用间苯二甲酸取代邻苯二甲酸酐能提高其水溶性和耐水解性。取代后形成的酯键比邻苯二甲酸酐酯键较为稳定, 漆膜性能也较好, 水溶性也较为理想, 但间苯二甲酸其熔点高, 与体系混熔性差, 活性较低, 用量不能太高, 一般为占二元酸的30%。已二酸、马来酸酐的引入可调整涂膜的柔韧性。单元酸有月桂酸 (LA) , 苯甲酸、油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸等, 其中月桂酸、苯甲酸、油酸用于水系短油度醇酸树脂的合成, 亚油酸、亚麻酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸、桐油酸用于可自干水系中、长油度醇酸树脂的合成。

2.2 多元醇。

水性醇酸树脂用多元醇可选用丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷 (TMP) 等。应优先使用三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇。因为用这三种多元醇制备的醇酸树脂交联度大, 其水溶性和水解的稳定性及漆膜性能都比甘油要优越。而且三羟甲基丙烷带三个伯羟基, 其上的乙基空间位阻效应可屏蔽酯基, 也可提高其耐水解性。与三羟甲基丙烷类似二官能度单体新戊二醇也常被选用。

2.3 水性单体。

由水性单体引入的水性基团, 经中和转变成盐基, 提供水溶性。直接影响树脂的性能。较常用的有:偏苯三酸酐 (TMA) , 聚乙二醇 (PEG) 、间苯二甲酸—5—磺酸钠、丙烯酸等。

2.4 中和剂。

中和剂是将阴离子树脂中的羧酸中和成可溶性盐的试剂, 从而形成“水溶性盐”, 即水溶性醇酸树脂。常用的有三乙胺、二甲基乙醇胺, 前者用于自干漆, 后者用于烘漆较好。

2.5 助溶剂。

如果单以水作为主溶剂时, 往往中和后就会产生粘稠类似皂状的液体, 这些液体一般粘度较高, 如以水稀释到可施工粘度时其固体分是很低的。因此, 还需要用一定量的有机溶剂使之形成稳定的溶液, 并且可改善流体的性能。常用的助溶剂有:乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、异丙醇、异丁醇等。

2.6 催干剂。

催干剂是醇酸涂料的主要助剂, 其作用是加速漆膜的氧化、聚合、干燥, 达到快干的目的。具有自乳化性的催干剂作为氧化催干剂可用于水性乳液或水溶性醇酸树脂, 并与水溶性涂料有良好的混溶性, 用该类干料所得涂料的干燥性能已达到或接近溶剂型的水平。

3 油度对水溶性醇酸树脂的影响

脂肪酸在成品醇酸树脂中所占质量分数称为油度。因为树脂分子上主链含有极性的芳环, 侧链含有非极性的脂肪酸, 油度越短, 聚酯比例越高, 树脂的羟值越高, 水溶性越好, 交联密度越大, 可提高树脂的硬度。但油度过短会导致合成树脂黏度大, 易胶化, 制备过程不易控制。油度越长, 聚酯比例相对减少, 树脂的羟值变低, 水溶性不好, 油度长也导致主链的聚合度变低, 从而影响树脂的硬度。

4 醇超量对水溶性醇酸树脂的影响

醇超量表示的是实际反应时多元醇的羟基对多元酸羟基过量的物质的量比, 在醇酸树脂的配方设计中经常用它来调整体系的平均官能度, 防止凝胶。此外醇超量还会影响醇酯化反应的进程、树脂的分子结构、相对分子质量和相对分子质量分布, 进而影响涂膜性能。

醇超量越大, 黏度越小。醇超量过小, 黏度不易控制, 树脂容易凝胶, 稳定性也不好。这是因为醇超量越大, 亲水的羟基基团比例越大, 树脂的水分散性越好。但醇超量过大, 羟基增加了树脂分子间作用力, 导致相对分子质量过低, 漆膜性能下降。从硬度来看, 随着醇超量的增加, 羟基的比例在增加, 而带有苯环的羧基的比例在下降, 这样就造成整个链的刚性下降, 所以硬度逐渐变差。

5 水性担体偏苯三酸酐对水溶性醇酸树脂的影响

水溶性醇酸树脂获得水溶性最常用的方法是通过使用偏苯三酸酐进行改性, 利用树脂分子上的羟基与酸酐反应。偏苯三酸酐酯化反应速率比间苯二甲酸、对苯二甲酸快, 介于苯酐与顺酐之间, 且3个羧基的反应温度明显低于同类羧酸, 有利于酯化反应。通过偏苯三酸酐引入羧基不仅可提高树脂的亲水性, 也可增大交联密度。当偏苯三酸酐加入量过少时, 树脂的水溶性不好, 这是由于中和后高分子链上的亲水性基团数量较少。但是若偏苯三酸酐加入量过多, 很难反应完全, 容易产生局部交联反应, 导致体系黏度太大, 甚至凝胶, 树脂稳定性不好, 漆膜耐水性也差。

6 顺酐对水溶性醇酸树脂的影响

水溶性醇酸树脂的酯键在弱碱条件下容易发生水解, 使树脂在贮存过程中出现混浊, PH下降, 树脂分层, 水溶性变差, 从而使成品漆膜出现泛黄、硬度及耐水性下降等现象。用顺酐替代部分苯酐制备水溶性醇酸树脂可以改善上述缺陷。这是由于顺酐代替部分苯酐, 可以在主链上引入双键, 主链芳环减少, C=C双键使得邻近的单键内旋转更为容易, 使分子较柔顺, 同时也使分子链较规整, 易结晶, 增加树脂涂膜的硬度;与此同时, 还可使醇酸树脂的水溶性有所提高, 这是因为顺酐与侧链脂肪酸中的双键发生加成反应, 在疏水性的脂肪键上引入羧基, 当羧基含量达到一定程度时, 水溶性明显增加。但顺酐用量太多, 醇酸树脂中苯环减少, 导致漆膜硬度下降, 并由于顺酐的增加使体系的亲水基团增加, 漆膜的耐水性能下降。用量太少则会造成树脂的稳定性变差, 漆膜硬度和光泽降低。

7 结论

将无毒、廉价的水引入涂料中, 既能节省资源, 降低成本, 又可降低VOC的含量, 这使得水性涂料得以迅猛发展。但水的蒸发潜热和表面张力非常大, 对颜料的干燥、分散和涂布都有不利影响;并由于其高导电性会引起金属基体腐蚀等。如何克服水性涂料的缺点成为我们涂料工作者在今后工作中的努力方向。

参考文献

[1]赵金榜.21世纪世界涂料技术的发展[J].中国涂料.

[2]曲颖.我国涂料工业发展趋势[J].化工技术经济.

[3]闫福安.短油度水溶性醇酸树脂的合成研究[J].中国涂料2, 003, 18 (I) :26.

[4]洪啸吟, 冯汉保.涂料化学[M].北京:化学工业出版社1, 997.

[5]涂料工业编委会.涂料工艺[M]. (第三版:上册) 北京:化学工业出版社, 1997.

树脂涂料 篇4

投资咨询报告

▄ 核心内容提要

【出版日期】2017年4月 【报告编号】5715 【交付方式】Email电子版/特快专递

【价

格】纸介版：7000元

电子版：7200元

纸介+电子：7500元 【文章来源】http:/ ▄ 报告目录

第一章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业相关概述 第一节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业定义及分类 第二节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展历程 第三节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料分类情况 第四节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产业链分析

一、产业链模型介绍

二、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产业链模型分析 第二章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料发展环境及政策分析 第一节、中国经济发展环境分析

一、2015中国宏观经济发展

二、2016中国宏观经济走势分析 第二节、行业相关政策、法规、标准

第三章、中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料生产现状分析 第一节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业总体规模 第二节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产能概况

一、2011-2016年产能分析

二、2016-2020年产能预测

第三节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产量概况

一、2011-2016年产量分析

二、产能配置与产能利用率调查

三、2016-2020年产量预测

第四节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产业的生命周期分析

第四章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料国内产品价格走势及影响因素分析 第一节、国内产品2011-2016年价格回顾 第二节、国内产品当前市场价格及评述 第三节、国内产品价格影响因素分析

第四节、2016-2020年国内产品未来价格走势预测

第五章、2010-2015年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业总体发展状况 第一节、中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业规模情况分析

一、行业单位规模情况分析

二、行业人员规模状况分析

三、行业资产规模状况分析

四、行业市场规模状况分析

五、行业敏感性分析

第二节、中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业产销情况分析

一、行业生产情况分析

二、行业销售情况分析

三、行业产销情况分析

第三节、中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业财务能力分析

一、行业盈利能力分析与预测

二、行业偿债能力分析与预测

三、行业营运能力分析与预测

四、行业发展能力分析与预测

第六章、2015年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展概况

第一节、2015年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展态势分析 第二节、2015年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展特点分析 第三节、2015年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业市场供需分析 第七章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业市场竞争策略分析 第一节、行业竞争结构分析

一、现有企业间竞争

二、潜在进入者分析

三、替代品威胁分析

四、供应商议价能力

五、客户议价能力

第二节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料市场竞争策略分析

一、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料市场增长潜力分析

二、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产品竞争策略分析

三、典型企业产品竞争策略分析

第三节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料企业竞争策略分析

一、2016-2020年我国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料市场竞争趋势

二、2016-2020年聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业竞争格局展望

三、2016-2020年聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业竞争策略分析 第八章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料上游原材料供应状况分析 第一节、主要原材料

第二节、主要原材料202011—2015年价格及供应情况 第三节、2016-2020年主要原材料未来价格及供应情况预测 第九章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产业用户度分析 第一节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产业用户认知程度 第二节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产业用户关注因素

一、功能

二、质量

三、价格

四、外观

五、服务

第十章、2011-2016年聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展趋势及投资风险分析

第一节、当前聚氨酯树脂类型船舶水性涂料存在的问题 第二节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料未来发展预测分析

一、中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料发展方向分析

二、2011-2016年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展规模

三、2011-2016年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展趋势预测 第三节、2011-2016年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业投资风险分析

一、市场竞争风险

二、原材料压力风险分析

三、技术风险分析

四、政策和体制风险

五、外资进入现状及对未来市场的威胁

第十一章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料国内重点生产厂家分析 第一节、企业1

一、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料概况

二、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料竞争优势分析

三、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料经营状况分析

四、2017-2022年企业投资前景分析 第二节、企业2

一、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料概况

二、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料竞争优势分析

三、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料经营状况分析

四、2017-2022年企业投资前景分析 第三节、企业3

一、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料概况

二、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料竞争优势分析

三、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料经营状况分析

四、2017-2022年企业投资前景分析 第四节、企业4

一、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料概况

二、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料竞争优势分析

三、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料经营状况分析

四、2017-2022年企业投资前景分析 第五节、企业5

一、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料概况

二、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料竞争优势分析

三、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料经营状况分析

四、2017-2022年企业投资前景分析

第十二章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料产品竞争力优势分析 第一节、整体产品竞争力评价 第二节、体产品竞争力评价结果分析 第三节、竞争优势评价及构建建议

第十三章、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业供需平衡预测分析 第一节、2017-2022年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业产量预测 第二节、2017-2022年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业需求量预测 第三节、2017-2022年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业市场规模预测 第四节、2017-2022年中国聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业价格走势

第十四章、业内专家观点与结论

第一节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料行业发展前景预测

一、把握客户对产品需求动向

二、渠道发展变化预测

三、行业总体发展前景及市场机会分析

第二节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料企业营销策略

一、价格策略

二、渠道建设与管理策略

三、促销策略

四、服务策略

五、品牌策略

第三节、聚氨酯树脂类型船舶水性涂料企业投资策略

一、子行业投资策略

二、区域投资策略

三、产业链投资策略

四、生产策略

▄ 公司简介

中宏经略是一家专业的产业经济研究与产业战略咨询机构。成立多年来，我们一直聚焦在“产业研究”领域，是一家既有深厚的产业研究背景，又只专注于产业咨询的专业公司。我们针对企业单位、政府组织和金融机构，提供产业研究、产业规划、投资分析、项目可行性评估、商业计划书、市场调研、IPO咨询、商业数据等咨询类产品与服务，累计服务过近10000家国内外知名企业；并成为数十家世界500强企业长期的信息咨询产品供应商。

公司致力于为各行业提供最全最新的深度研究报告，提供客观、理性、简便的决策参考，提供降低投资风险，提高投资收益的有效工具，也是一个帮助咨询行业人员交流成果、交流报告、交流观点、交流经验的平台。依托于各行业协会、政府机构独特的资源优势，致力于发展中国机械电子、电力家电、能源矿产、钢

铁冶金、嵌入式软件纺织、食品烟酒、医药保健、石油化工、建筑房产、建材家具、轻工纸业、出版传媒、交通物流、IT通讯、零售服务等行业信息咨询、市场研究的专业服务机构。经过中宏经略咨询团队不懈的努力，已形成了完整的数据采集、研究、加工、编辑、咨询服务体系。能够为客户提供工业领域各行业信息咨询及市场研究、用户调查、数据采集等多项服务。同时可以根据企业用户提出的要求进行专项定制课题服务。服务对象涵盖机械、汽车、纺织、化工、轻工、冶金、建筑、建材、电力、医药等几十个行业。

我们的优势

强大的数据资源：中宏经略依托国家发展改革委和国家信息中心系统丰富的数据资源，建成了独具特色和覆盖全面的产业监测体系。经十年构建完成完整的产业经济数据库系统（含30类大行业，1000多类子行业，5000多细分产品），我们的优势来自于持续多年对细分产业市场的监测与跟踪以及全面的实地调研能力。

行业覆盖范围广：入选行业普遍具有市场前景好、行业竞争激烈和企业重组频繁等特征。我们在对行业进行综合分析的同时，还对其中重要的细分行业或产品进行单独分析。其信息量大，实用性强是任何同类产品难以企及的。

内容全面、数据直观：报告以本最新数据的实证描述为基础，全面、深入、细致地分析各行业的市场供求、进出口形势、投资状况、发展趋势和政策取向以及主要企业的运营状况，提出富有见地的判断和投资建议；在形式上，报告以丰富的数据和图表为主，突出文章的可读性和可视性。报告附加了与行业相关的数据、政策法规目录、主要企业信息及行业的大事记等，为业界人士提供了一幅生动的行业全景图。

深入的洞察力和预见力：我们不仅研究国内市场，对国际市场也一直在进行职业的观察和分析，因此我们更能洞察这些行业今后的发展方向、行业竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在。我们有多位专家的智慧宝库为您提供决策的洞察这些行业今后的发展方向、行业竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在。

有创造力和建设意义的对策建议：我们不仅研究国内市场，对国际市场也一直在进行职业的观察和分析，因此我们更能洞察这些行业今后的发展方向、行业

竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在。我们行业专家的智慧宝库为您提供决策的洞察这些行业今后的发展方向、行业竞争格局的演变趋势以及技术标准、市场规模、潜在问题与行业发展的症结所在。

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1、智慧能源系列

《2017-2021年中国智慧能源前景预测及投资咨询报告》 《2017-2021年中国智能电网产业前景预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国微电网前景预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国小水电行业前景预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国新能源产业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国太阳能电池行业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国氢能行业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国波浪发电行业发展预测及投资咨询报告 《2017-2020年中国潮汐发电行业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国太阳能光伏发电产业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国燃料乙醇行业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国太阳能利用产业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国天然气发电行业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国风力发电行业发展预测及投资咨询报告》

2、“互联网+”系列研究报告

《2017-2021年中国互联网+广告行业运营咨询及投资建议报告》 《2017-2021年中国互联网+物流行业运营咨询及投资建议报告》 《2017-2021年中国互联网+医疗行业运营咨询及投资建议报告》 《2017-2021年中国互联网+教育行业运营咨询及投资建议报告》

3、智能制造系列研究报告

《2017-2021年中国工业4.0前景预测及投资咨询报告》 《2017-2021年中国工业互联网行业前景预测及投资咨询报告》

《2017-2021年中国智能装备制造行业前景预测及投资咨询报告》 《2017-2021年中国高端装备制造业发展前景预测及投资咨询报告》

《2017-2021年中国工业机器人行业前景预测及投资咨询报告》 《2017-2021年中国服务机器人行业前景预测及投资咨询报告》

4、文化创意产业研究报告

《2017-2020年中国动漫产业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国电视购物市场发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国电视剧产业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国电视媒体行业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国电影院线行业前景预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国电子竞技产业前景预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国电子商务市场发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国动画产业发展预测及投资咨询报告》

5、智能汽车系列研究报告

《2017-2021年中国智慧汽车行业市场前景预测及投资咨询报告》 《2017-2021年中国无人驾驶汽车行业市场前景预测及投资咨询报告》 《2017-2021年中国智慧停车市场前景预测及投资咨询报告》 《2017-2021年中国新能源汽车市场推广前景及发展战略研究报告》 《2017-2021年中国车联网产业运行动态及投融资战略咨询报告》

6、大健康产业系列报告

《2017-2020年中国大健康产业深度调研及投资前景预测报告》 《2017-2020年中国第三方医学诊断行业深度调研及投资前景预测报告》 《2017-2020年中国基因工程药物产业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国基因检测行业发展预测及投资咨询报告》 《2017-2020年中国健康服务产业深度调研及投资前景预测报告》 《2017-2020年中国健康体检行业深度调研及投资前景预测报告》 《2017-2020年中国精准医疗行业深度调研及投资前景预测报告》 《2017-2020年中国康复医疗产业深度调研及投资战略研究报告》

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8、城市规划系列研究报告

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《2017-2021年中国城市综合体开发模式深度调研及开发战略分析报告》 《2017-2021年中国城市园林绿化行业发展前景预测及投资咨询报告》

9、现代服务业系列报告

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国内硅氟树脂涂料的研究新进展 篇5

1 硅氟树脂涂料的合成方法

氟硅改性材料常是用有机硅来改性氟碳树脂,其方法有物理共混法和化学聚合法[2]。

1.1 物理共混改性制备硅氟树脂涂料

物理共混改性是将有机硅树脂直接加入氟碳树脂中,靠物理机械搅拌作用进行改性。崔学军等[3]采用无机硅溶胶与单组分水性氟树脂为原料进行物理混拼,制备了单组分水性硅氟树脂复合涂料,该涂料能够符合饰面型防火涂料的国家标准,涂料不燃,不会放出浓烟,具有一定的防火性。范波波等[4]通过物理法制备有机硅改性氟碳树脂涂料。改性涂层与普通氟碳涂层比较,吸水率下降4%,对水接触角提高31.4°,同时增强了涂层的抗粘性。李永清等[5]将带侧氨基官能团的聚硅氧烷与经表面处理过的聚四氟乙烯填料共混,研究表明所得共混聚合物具有很低的表面能和良好的综合性能。段辉[6]首先采用溶液聚合法,制备了含有疏水性基团的低表面能氟化聚合物。该聚合物与高醚化度的三聚氰胺甲醛树脂交联成膜后,对水的接触角达到102°,为疏水性涂层。然后,以工艺简单的溶胶凝胶法原理为基础,在水量不足的酸性条件下,使有机/无机前驱体部分水解,控制缩合过程,以延缓疏水性有机树脂引入到体系中产生相分离,制备了均匀稳定的含溶胶体系的聚四氟乙烯掺杂氟化聚合物/硅溶胶杂化材料,该材料可用作船舶疏水涂料,而且性能优异。

1.2 化学改性制备硅氟树脂涂料

通过化学改性可以获得性能更加优异的新型材料,所以对有机硅化学改性氟树脂的研究更多。氟硅改性树脂[7]既可以C-F为主链,硅氧烷基团为侧基的含硅氟碳树脂,也可以是硅氧键为主链,氟烷基为侧链的含氟聚硅氧烷。化学聚合改性一般是如下3种方式:一是通过具有反应活性官能团的氟碳树脂与有机硅化合物进行反应,生成同时含氟和硅的新大分子;第二种是通过氟、硅单体直接共聚,生成改性共聚物;第三种是先用含氟化合物和含硅化合物合成同时含氟和硅的单体,该单体通过自身均聚或与共聚生成改性聚合物。

陈勇等[8]用4-氟苯基异氰酸酯改性环氧有机硅树脂,使树脂接枝含氟基团,增强了树脂的疏水性,使腐蚀性物质不易粘附。改性树脂中再添加氢氧化铝包覆的纳米氧化硅,氢氧化铝表面包覆改性后的纳米氧化硅克服了团聚效应,当其添加量为2%时,涂层的交流阻抗值达到了108数量级,极大地提高了防腐性。黄四平等[9]在常压下,将乙烯基三乙氧基硅烷对三氟氯乙烯改性,结果表明,采用微波辐射合成改性氟碳涂料较常规加热合成使涂料品质提高,反应时间缩短,产率提高,同时表明由于涂料中硅氧链的含量增加,提高了改性氟碳涂料的耐热性能。宋秘钊等[10]通过对全氟烷烃甲基丙烯酸酯和聚甲基氢硅氧烷硅氢加成反应的影响因,确定了较佳反应条件,为后期合成氟代聚硅氧烷共聚丙烯酸酯树脂奠定基础。沈一丁等[11]以甲基丙烯酸十二氟庚酯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为主要原料,以过氧化苯甲酰为引发剂,石油醚作溶剂,合成了一种反应性硅氟聚合物,并与甲基硅树脂(TM-10)、聚硅氧烷(DH-40)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷复配制得抛光砖防污涂料(FMS-SR)。结果表明,当m(TM-10)/m(DH-40)=1.8时,FMS-SR石油醚溶液中FMS的最佳质量分数为3.4%时防污性能最佳。黄月文[12]以有机硅氟材料为主要原料,通过化学改性技术和反相乳化技术分别制备了两种溶剂型和水基疏水防污涂料,研究了它们的渗透性、疏水防污性、硬度、附着力和防腐性及其在内外墙、卫生间的防水抗污处理中的一些应用。

2 有机硅氟树脂在丙烯酸酯涂料的应用

有机硅改性丙烯酸酯类涂料具有高的粘接强度、表面硬度和耐洗刷性能及良好的耐污染性,含氟涂料不仅具有较高的粘结力和铅笔硬度,而且具有好的耐水性、耐洗刷性、耐磨性和耐酸碱性能。李忠铭等[13]选用八甲基环四硅氧烷/乙烯基环四硅氧烷/三氟乙酸丙烯酯的混合物作改性单体所得乳液涂料性能最优。王仲耀[14]等用丙烯酸六氟丁酯与乙烯基三乙氧基硅烷复合改性苯丙乳液,研究表明,聚合体系中引入有机氟、有机硅混合单体后,可以得到稳定的核壳结构乳液。陈美玲等[15]采用低表面能特性的有机硅单体、有机氟单体对丙烯酸树脂进行改性合成,当软硬单体比值为1.2,硅单体含量为9.0%时制备的树脂性能最好。裴世红等[16]利用正交实验研究了引发剂、乳化剂、有机硅、氟的用量以及聚合温度、单体配比等因素对乳液单体转化率的影响,得出了制备氟硅丙乳液的最佳工艺条件。

管蓉等[17]以丙烯酸酯为主单体,以大分子有机硅和含氟单体为功能性单体,采用半连续滴加法,得到基于大分子有机硅和含氟单体的硅氟改性丙烯酸酯乳液。所制乳胶膜具有极低的表面能和很好的耐水性,对水接触角可达 118.3°,最低表面能为 11.7 MJ/m2,吸水率为 2.3%~7.5%。邱俊杰等[18]以氟醇和乙烯基硅氧烷为原料合成氟硅单体,然后在复合乳化剂和引发剂存在下,分别采用间歇乳液聚合法和核壳乳液聚合法将其与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯进行乳液共聚,制备出硅氟的丙烯酸酯共聚物乳液。结果表明:硅氟单体含量为15%时,核壳法制得乳液的乳胶膜对水的接触角达110°以上。间歇法制得的乳液更为稳定,共聚物乳胶膜对水的接触角均增大,但核壳法制得乳液的防水性更好。王艺峰等[19]使用甲基丙烯酸六氟丁酯,丙烯酸异辛酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸,乙烯基烷氧基硅,室温硫化硅橡胶(RTV)等研究合成了一种含硅氟丙烯酸酯树脂,将其与RTV组成成膜物,辅以各种助剂及填料,得到防污硅氟涂料,可用于户外电力设施的绝缘保护。袁建军等[20]采用八甲基环四硅氧烷(D4),四乙烯基-四甲基环四硅氧烷(D4Vi)和三氟丙基甲基环三硅氧烷,通过预乳化和开环反应,合成了有机硅氟低聚体。在合成纯丙烯酸酯乳液的基础上,用D4、D4Vi的低聚体和偶联剂对丙烯酸酯乳液进行了改性。后期采用氧化还原体系,低温乳液聚合工艺,制备硅氟丙烯酸酯乳液。改性后的乳液耐酸、碱性良好耐水性明显改善,且提高了外墙涂料的抗侯性、抗老化性、抗紫外线和抗污性。黄月文等[21]制备了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基硅基)硅烷W D、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷及其与甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异丁酯和含氟甲基丙烯酸酯的共聚物,研究表明,延迟滴加有机硅单体尤其是W D和含氟单体可使低用量硅氟单体下的共聚物膜表面憎水性大大增强,催化交联剂可使共聚物的玻璃化温度从31.21 ℃提高到53.12 ℃,涂膜的铅笔硬度达到4H以上。陈雪等[22]利用硅氢加成反应,成功合成出有机硅氟改性的光固化丙烯酸酯涂料,研究表明,光固化膜的吸水率随含氢硅油含量和全氟单体含量的增加而下降。含氢硅油为10.86wt%,全氟单体为0.96wt%时,所得固化膜具有最佳性价比。

3 结 语

随着人们生活品质的不断提高,高性能材料的不断研究与开发,性能优异的有机硅氟树脂必将成为涂料领域的研究热点之一。同时,人们环保意识的逐渐增强以及世界各国相继出台的环保法规,传统高挥发性有机化合物涂料的使用受到越来越多的限制,硅氟树脂涂料也将朝着低污染、环境友好的方向发展。水性硅氟涂料既具有硅、氟树脂的优异性能,同时又具有水性涂料无毒、安全、环保等特点,因而正引起科学工作者的极大关注,是今后涂料工业的一个重要发展方向。

摘要：简单介绍了硅氟树脂涂料的合成方法,综述了国内硅氟树脂在丙烯酸酯类涂料中的应用新进展,并且指出了硅氟树脂涂料的发展方向。

环氧树脂防水涂料及行业标准 篇6

1 标准立项背景

1.1 产品组成及特点

环氧树脂防水涂料是近10年发展起来的一种新型防水材料, 它以双酚A环氧树脂、活性稀释剂、改性剂为主要成分, 与改性胺类固化剂反应后, 生成具有三维立体网状结构的固结体。环氧树脂固化后具有优良的物理力学性能和耐老化、耐冻融、耐腐蚀性能, 无毒、无污染, 符合环保要求, 已在建筑工程 (特别是地下工程) 、高速铁路、高速公路、水工、水利领域得到推广应用。

环氧树脂防水涂料具有以下性能特点:1) 粘结力强, 对被粘的基面如新混凝土、沥青混凝土、卷材、聚氨酯涂料、聚脲、碳纤维布、钢板等均有突出的粘结力, 并能固结松散的基面材料。2) 在无明水的潮湿基面具有很好的渗入固结特性, 湿粘结强度较高, 可在潮湿基面施工且施工工艺简单。3) 能短时耐受180℃摊铺沥青混凝土。4) 具有良好的施工性, 在形状复杂的基面上施工非常便捷, 无需做找平层。5) 具有优良的抗冻融、耐老化和抗腐蚀性能, 收缩率小。6) 固结体无毒、无污染, 符合环保要求。7) 具有渗透性的产品渗透能力强, 可渗入混凝土内2 mm以上, 形成植根式的涂层, 渗入部分形成犬牙交错的不规则固结层, 使混凝土的强度提高30%以上。渗透性涂层还可避免界面上的应力集中, 既具有防水功能又提高了固结层的抗剥离能力。

1.2 国内外发展现状

在国外, 环氧树脂用作防水涂料始于20世纪60年代初, 继美国之后, 欧洲、前苏联、日本、韩国、新加坡、香港等亦在防水工程中使用该材料。20世纪80年代, 水电部组织专家去美国考察, 发现洛杉矶码头混凝土桩的环氧树脂防水涂料使用18年未见老化迹象, 对环氧树脂的耐久性给予了充分肯定。90年代, 香港地铁开始大量应用环氧树脂防水涂料。2006年, 环氧树脂防水涂料又被应用于法国桥梁工程。

在国内, 20世纪70年代, 中科院广州化学所首先开始渗透型环氧树脂防水补强材料的研究, 中国水利水电科学院、长江科学院、武汉大学等十几家科研单位相继投入该项目的研发和应用。广州科化防水防腐补强有限公司在中科院广化所专利技术的基础上开发的高渗透改性环氧树脂防水涂料通过了建设部的鉴定, 被列为全国推广项目, 并获科技部国家重点新产品证书。20世纪70年代, 环氧树脂防水涂料首先在水电大坝的防水工程中应用, 效果较好。环氧树脂防水涂料现已广泛用于水电大坝、交通、建筑和文物保护领域, 特别是桥梁、地铁、隧道、大坝和房屋的防水, 其用量每年以两位数增长。目前, 国内生产环氧树脂防水涂料有中科院广州化学所、中国水利水电科学院、长江科学院、武汉大学等数十个单位。

1.3 市场应用

近10年来, 环氧树脂防水涂料在产品、技术及施工工艺方面逐步成熟, 得到了快速的发展。已制定并实施的CJJ 139—2010《城市桥梁桥面防水工程技术规程》、JGJ/T 212—2010《地下工程渗漏治理技术规程》和GB 50208—2011《地下防水工程质量验收规范》, 都将环氧树脂防水涂料列入技术规程、规范之中, 对该产品的推广和使用起到了推动作用。据不完全统计, 2011年, 我国环氧树脂防水涂料的销售量近2 000余t, 预计2013年销售量为3 000余t。环氧树脂防水涂料的主要应用领域如下:1) 公路、高速公路、大桥混凝土路面与沥青混凝土路面之间的粘结与防水防腐。2) 客运专线桥面、地铁高架路段、地铁大开挖路段及车站、人行通道顶板与侧墙二级防水设防中用于基面防水并与卷材粘结, 亦可作为一道设防用于多层建筑屋面及厨卫间的防水。3) 新旧混凝土之间的粘结、桩头防水与粘结、大体积混凝土构件浇注, 特别是水库大坝坝体浇注, 无须凿毛即可实现新旧混凝土的粘结以消除冷缝。4) 混凝土梁、板、柱间补强时原混凝土结构与钢板或碳纤维布之间的粘结与防水。5) 水库大坝泄洪洞、溢流面或化工车间地面使用环氧砂浆或聚脲作保护层时用作底涂。6) 公路及高速公路缺陷、微细裂缝及冻害的修复。7) 混凝土的界面处理。8) 地铁、城际轨道盾构管片的防腐与防水。9) 地下工程、隧道工程的渗漏治理。

2 标准制定的目的

目前国内尚没有环氧树脂防水涂料相关的国家或行业标准, 国际上也没有相关的标准, 国外仅有一些试验结果和参考资料, 国内外厂家生产的产品执行的都是企标, 影响了产品的推广使用。本标准的主要内容是对环氧树脂防水涂料的产品性能提出要求, 规定产品的范围、分类、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等内容。标准的制定可以规范市场, 有利于提高产品质量、保证工程质量、促进产业发展。

3 试验项目设置及标准要求

3.1 标准项目设置

本标准适用于以环氧树脂为主要组分, 与固化剂反应后生成的具有防水功能的双组分反应型涂料, 明确产品特征为双组分涂料, 主要成分是环氧树脂与改性胺类固化剂, 成膜原理是环氧树脂与改性胺类固化剂反应成膜。

本标准规定的物理力学性能, 主要考虑了产品本身的物理力学性能 (包括基本性能、耐久性) 要求、工程使用时对环境的要求、产品的使用功能、产品质量控制与施工要求, 同时参照了国内外同类产品标准与技术资料, 最终确定了9个项目, 比较全面地反映了环氧树脂防水涂料的特性:1) 施工过程的控制项目有外观和黏度;2) 成品质量要求有固体含量和柔韧性;3) 施工性要求有表干时间和实干时间;4) 工程使用时对环境的要求为耐化学介质性能;5) 规定产品使用功能和特性的项目有粘结强度、抗渗压力、抗冲击性;6) 部分产品具有渗透性, 混凝土渗透深度项目作为可选项目, 其试验方法放于附录中。

在上述9项指标中, 以下几项对环氧树脂防水涂料来说是比较重要的, 或者是有别于其他防水材料要求的。

1) 粘结强度。标准规定了环氧树脂防水涂料在各种条件下与混凝土基面粘结牢固的程度, 包括在干燥基面、潮湿基面的粘结强度, 以及经浸水处理和热处理后的粘结强度。涂料与基层的粘结性能越好, 涂层越不易脱落, 其防止窜水的性能也越好。

2) 涂层抗渗压力。该指标反应了环氧树脂防水涂料成膜以后的防水性能, 这是环氧树脂防水涂料作为防水材料最重要的指标之一, 用抵抗水的压力值来表示。

3) 抗冲击性。该指标主要考核在一定的使用环境下涂层承受外部冲击的能力。环氧树脂防水涂料虽然是一种刚性防水涂料, 但也应具有一定的柔韧性, 有一定的耐冲击性能。

4) 渗透性。环氧树脂防水涂料可以沿混凝土表面的毛细孔、微孔隙和微裂纹自外而内渗入混凝土内一定深度, 具有填充和封闭孔隙的能力。涂料对混凝土的渗透深度越大, 对混凝土的保护和防水效果越好。

3.2 技术要求

3.2.1 外观

产品各组分为均匀的液体, 无凝胶、结块。

3.2.2 物理力学性能

产品的物理力学性能见表1。

4 试验方法与检验规则

4.1 试验条件与制样方法

实验室试验条件:温度 (23±2) ℃, 相对湿度 (50±10) %, 养护水温度条件: (20±2) ℃。

将试样按生产企业规定的比例混合均匀, 用毛刷分3~5次涂布于试验基材表面, 每次间隔30~60min, 涂层干燥后总厚度为0.2~0.3 mm。

4.2 试验方法

4.2.1 外观

涂料各组分分别搅拌后目测。

4.2.2 固体含量

将试样按生产企业规定的比例混合均匀后, 按GB/T 16777—2008《建筑防水涂料试验方法》第5章反应型涂料的规定进行试验。

4.2.3 初始黏度

将试样按生产企业规定的比例混合, 搅拌5min, 按GB/T 2794—1995《胶粘剂黏度的测定》中5.1的规定采用旋转黏度计测定初始黏度, 结果计算精确到1 m Pa·s。

4.2.4 表干时间、实干时间

按4.1将试样涂刷于规定的铝板上, 在实验室条件下静置, 按GB/T 16777—2008第16章的规定测定表干时间和实干时间。

4.2.5 柔韧性

按4.1将试样涂刷于规定的马口铁板上, 涂刷面积150 mm×25 mm, 在实验室条件下养护 (168±2) h, 将马口铁板涂层面朝上, 用双手紧压于Φ50 mm的圆棒上弯曲180°, 静止2~3 s, 观察涂膜表面有无开裂现象。弯曲时两手应对称于圆棒中心线。

4.2.6 粘结强度

采用符合GB/T 16777—2008第7章7.1中的拉伸试验机和拉伸专用金属夹具。

干基面试件的制备:采用符合JC/T 547—2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》附录A要求的混凝土板, 将其切割成规定的尺寸, 清除表面浮尘。必要时按生产企业的要求在混凝土板的成型面上涂刷底涂, 并在试验报告中注明;底涂干燥后, 按4.1涂刷试样, 再在实验室条件下养护 (144±2) h。

湿基面试件的制备:将符合JC/T 547—2005附录A要求的混凝土板浸泡于水中48 h, 取出后抹去浮水, 先在实验室条件下放置10 min, 再按干基面试件制备方法制备试件。

浸水试件的制备:按干基面试件制备方法制备试件后, 先在实验室条件下养护 (168±2) h, 再在水中浸泡 (168±2) h。

耐热试件的制备:按干基面试件制备方法制备试件后, 先在实验室条件下养护 (168±2) h, 再置于 (100±2) ℃烘箱中 (168±2) h。

经养护及处理后的试件, 用砂纸将环氧涂层表面打毛, 用适宜的高强粘结剂将40 mm×40 mm的拉拔接头粘结在环氧涂层表面, 每块混凝土板上均匀分布5个拉拔接头, 在标准试验条件下继续养护 (24±2) h。试验前沿拉拔头边缘, 用手持切割锯切割高强粘结剂至混凝土板表面, 使拉拔头内的环氧涂层与周边环氧涂层分离开来。用拉伸强度试验仪测定试件的拉伸力, 加荷速度为 (250±50) N/s。试验结果取5个试件的平均值;若有超出平均值±20%的数据应舍弃。以剩下的不少于3个试件的算术平均值表示粘结强度值, 不足3个试件时应重新试验。若最终试验结果全部是混凝土内聚破坏, 在报告结果数值的同时报告基材内聚破坏情况。

4.2.7 涂层抗渗压力

基准砂浆的制备:称取符合GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》的PO 42.5水泥350 g和符合GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》要求的标准砂1 350 g, 搅拌均匀后加水260 m L, 必要时可添加纤维素醚0.2~0.5 g, 在符合GB/T 17671—1999规定的水泥砂浆搅拌机中搅拌3 min。基准砂浆14 d的抗渗压力应为0.4-0+0..10MPa, 否则应调整水泥用量或调整水灰比。

基准抗渗试件的制备:用上口直径70 mm、下口直径80 mm、高30 mm的截头圆锥带底金属试模成型两组基准砂浆抗渗试件, 每组6个。将拌合好的砂浆一次装入试模中, 用抹刀插捣数次, 当填充砂浆略高于试模边缘时, 用抹刀以45°角一次性将试模表面多余的砂浆刮去, 然后再用抹刀以较平的角度在试模表面反方向将砂浆刮平。试件在实验室条件下静置24 h后脱模, 在养护水中养护 (144±2) h后取出, 擦干表面后在实验室条件下晾置24 h。取其中一组基准抗渗试件在实验室条件下继续养护 (168±2) h, 另一组基准抗渗试件备用。

涂层抗渗试件制备:取备用基准抗渗试件, 按4.1在试件的背水面上涂刷试样, 涂刷时应避免涂层表面产生气泡。涂层试件制备后在实验室条件下继续养护 (168±2) h。

试验步骤:按GB 23440—2009《无机防水堵漏材料》中6.5.1.2进行, 从0.2 MPa开始加压, 恒压2 h后增至0.3 MPa, 以后每隔1 h增加0.1 MPa。当6个试件中有3个端面出现渗水现象时, 即可停止试验, 记下当时水压。在试验过程中, 如发现试件周边渗水, 则应停止试验, 重新密封后再试验。基准砂浆与涂层砂浆抗渗压力试验, 每组6个试件中, 以4个试件未透水时的最大压力计算, 试验结果以3个试件出现渗水时的压力减去0.1 MPa作为该组试件的抗渗压力。若涂层试件加压至1.5 MPa, 恒压1 h未透水, 则停止加压, 涂层试件的抗渗压力为1.5 MPa。

4.2.8 抗冻性

将符合JC/T 547—2005附录A要求的混凝土板切割成规定的尺寸, 清除混凝土块表面浮尘, 按5.2在混凝土块上涂刷试样, 每组制备3个试件。试件在实验室条件下养护 (168±2) h后, 按GB/T 50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》第4章进行试验。在-15℃的冷冻箱冷冻4 h、在养护水池中融化4 h为一次循环, 共冻融循环25次, 观察有无开裂、起皮、剥落。

4.2.9 耐酸性

采用符合JC/T 547—2005附录A要求的混凝土板, 将其切割成规定的尺寸, 清除混凝土块表面浮尘, 将混凝土块浸入熔融的蜡液中取出, 使蜡包裹除成型面外的其他5个外表面, 按4.1在混凝土块成型面涂刷试样, 每组制备3个试件。试件在实验室条件下养护 (168±2) h, 然后将涂层面朝下放入底部有支架的容器中, 使涂层浸没于符合GB/T 16777—2008中9.2.4规定的酸溶液中, 液面高出涂层面10 mm, (168±2) h后取出, 观察环氧涂层有无开裂、起皮、剥落。

4.2.1 0 耐碱性

按4.2.9的试验方法, 使涂层浸没于符合GB/T16777—2008中9.2.3规定的碱溶液中, 液面高出涂层面10 mm, (168±2) h后取出, 观察环氧涂层有无开裂、起皮、剥落。

4.2.1 1 耐盐性

按4.2.9的试验方法, 使涂层浸没于3%Na Cl溶液中, 液面高出涂层面10 mm, (168±2) h后取出, 观察环氧涂层有无开裂、起皮、剥落。

4.2.1 2 抗冲击性

采用符合JC/T 547—2005附录A要求的混凝土板, 将其切割成规定的尺寸, 清除混凝土块表面浮尘, 按4.1在混凝土板的上表面涂刷试样。试件在实验室条件下养护 (168±2) h, 然后按JC/T 985—2005《地面用水泥基自流平砂浆》规定进行冲击试验。试验时采用直径 (50±4) mm、质量 (500±10) g的钢质球形落锤, 从高度500 mm处自由落下。在试件上选择距试件涂层边缘不小于50 mm、相距不少于50 mm的3个位置处落锤, 观察涂层表面有无开裂或脱落现象。

4.2.1 3 混凝土渗透深度

按GB 18445—2012《水泥基渗透结晶型防水材料》附录A配制混凝土, 制备边长为100 mm的混凝土立方体试块, 在实验室条件下养护24 h后脱模, 置于养护水中6 d, 然后在实验室条件下养护21 d备用。涂刷试样前将混凝土试块在 (70±2) ℃鼓风干燥箱中放置24 h, 在实验室条件下冷却至室温。按4.1将试样涂于混凝土试块的成型面上, 在实验室条件下养护 (168±2) h。将试件立面断开, 用水淋湿剖开面, 在剖开面离涂层边缘不小于10 mm处均匀选取3个点, 用游标卡尺量取涂料渗入混凝土内部的深度 (从涂层表面至黄色印迹部分) , 读数精确到0.01 mm;当渗入深度小于2 mm时可用读数显微镜测量, 读数精确到0.01 mm。取3个测点所测深度的平均值减去0.2 mm作为渗透性的试验结果, 试验结果精确到0.1mm。

4.3 检验规则

出厂检验项目包括外观、固体含量、初始黏度、干燥时间、柔韧性、干基面粘结强度和涂层抗渗压力。

型式检验项目包括技术要求中所有的项目。

组批:以同一类型的10 t产品为一批, 不足10 t产品也作为一批。

抽样:在每批产品中, 按GB/T 3186—2006《色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样》规定进行抽样, 按配比总共抽取不少于4 kg样品。试样分为2份, 一份试验, 一份备用。试样应置于不与涂料发生反应的干燥密闭容器中, 密封贮存。

5 结语

《环氧树脂防水涂料》行业标准的制定, 规定了产品的技术性能指标, 统一了试验方法, 为生产企业提高产品性能、控制产品质量提供了方向;为设计和施工单位根据工程实际选择、使用、验收环氧树脂防水涂料提供了依据。

本次行业标准的制定系国内首次制定, 需要在标准的实施过程中不断总结经验, 发现不足之处, 在适当的时候对该标准进行修改和完善。

本文介绍的内容, 如与正式版本的标准内容有出入, 应以正式发布的标准内容为准。

摘要：介绍了环氧树脂防水涂料的国内外发展现状、市场应用情况、性能要求以及《环氧树脂防水涂料》行业标准的立项背景、标准制定依据以及标准的主要内容。

树脂涂料 篇7

在传统导电涂料中,一般添加无机导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉等)来降低高分子材料的表面电阻。然而,无机导电填料与聚合物基体的相容性差、易迁移、密度大,使涂膜性能不稳定;且一些重金属填料很容易污染环境,涂膜抗划痕能力差,使得导电涂料的发展受到一定的限制[2,3]。聚苯胺作为一种导电性高分子材料,以其原料便宜、合成简便及导电防腐性能优良等优点,在众多方面展示了广泛的应用前景[4,5]。目前聚苯胺一般主要用作防腐涂料,且目前聚苯胺防静电涂料的制备,主要是采用将聚苯胺粉末和聚合物成膜基料共混的方法[6,7,8]。但由于导电聚苯胺粉末在制备过程中存在环境污染大、成本高等缺点,加上导电聚苯胺粉末与聚合物成膜基料共混的工艺过程以及由此产生的二次污染和设备投入等,不但导致了聚苯胺防静电涂料的成本居高不下,而且还会产生环境污染[9]。本研究采用现场氧化聚合法,通过控制反应条件,直接合成聚苯胺/环氧树脂复合基料。此方法不但大大简化了现有的环氧型聚苯胺涂料的制备工艺,而且显著地降低了生产成本和环境污染。

1 实验部分

1.1 主要原料

苯胺(An),分析纯,天津市福晨试剂厂;过硫酸铵(APS),分析纯,北京化学试剂厂;盐酸,分析纯,北京化工厂;丙酮,分析纯,北京化工厂;蒸馏水;环氧树脂(E-51),工业品,蓝星新材料无锡树脂厂;低分子聚酰胺(650),工业品,北京香山联合助剂厂。

1.2聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的制备和性能测试

1.2.1 聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的制备

(1)将一定量的环氧树脂溶于丙酮中,加入到带有搅拌器的反应装置中,然后加入盐酸溶液、苯胺,滴加过硫酸铵的水溶液。常温下持续聚合反应一段时间,静置分层,倒出上层液体得到聚苯胺/环氧树脂复合基料。

(2)称取一定量的聚酰胺加入到上述复合基料中,搅拌均匀后,制成防静电涂料。

1.2.2 底板的表面处理和试板的制备

按GB/T 1727-1992《漆膜一般制备法》规定,将马口铁板用细砂纸打磨,除去镀层后,用丙酮洗净后晾干备用。

将上述聚苯胺/环氧树脂防静电涂料均匀涂覆在马口铁板上,室温晾置一段时间后,转入烘箱中烘干固化。

1.2.3 聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的性能测试

按GB/T 1410-89《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》测试电阻率;按GB/T 1732-1993《漆膜耐冲击测定法》测试涂层的冲击性能;按GB/T 1720-1996《漆膜附着力测定法》测试涂层的附着力。用NICOLET 5700傅立叶变换红外光谱仪测定试样的FT-IR光谱。

2 结果与讨论

2.1 聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的红外光谱分析

图1为聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的红外光谱图(FT-IR)。

由图1可知,复合涂料中具有聚苯胺结构。其中在吸收峰1556cm-1出现了代表醌式结构-N=Q=N-的特征峰,在吸收峰1469cm-1出现了代表苯式结构-N-B-N-的特征峰,在吸收峰1296cm-1出现了代表苯式结构-NH-(C6H4)-NH-中C-N结构的特征峰,在吸收峰1116cm-1出现了代表亚胺氮结构-B-N=Q-的特征峰。在吸收峰3397cm-1出现了代表缔合O-H的特征峰,在吸收峰2924cm-1出现了CH3脂肪类(亚甲基C-H伸缩振动)的特征峰,在吸收峰2856cm-1出现了次亚甲基C-H伸缩振动的特征峰,在吸收峰1614cm-1和1456cm-1出现了苯环的特征峰,在吸收峰1243cm-1和1037cm-1出现了-O-醚基的特征峰。由此可知,以现场氧化聚合法制备的防静电涂料是以聚苯胺为填充料的环氧树脂类涂料。

2.2 苯胺单体的用量对防静电涂料性能的影响

室温条件下,在其他条件不变时,改变苯胺/环氧树脂的质量比,考察其对防静电涂料导电性能的影响。结果见图2。

由图2可知,在其他反应条件不变时,随着mAn/mEP的增大,产品的电阻率逐渐减少。当苯胺单体的用量较小时,涂膜中的导电成分聚苯胺的含量较少,不足以形成导电网格,所以涂膜的电阻率较高。但当苯胺单体的用量增大时,涂膜中导电组分的含量增加,分散的均匀度增加,能够形成连续的导电通道,使涂膜的电阻率下降。但当苯胺单体的用量进一步增大时,电阻率变化不大,这是由于聚苯胺的质量分数达到一定量时,涂膜中的导电物质网状结构已经完全形成,多余的聚苯胺不再起搭桥作用,不会明显地增加涂膜中的导电通路,因此电导率的增加趋于平缓。而且由于生成的聚苯胺可能发生团聚,使其在涂膜中的分散均匀度下降,可能会破坏涂膜的柔韧性。综合考虑,为使涂膜具有较好的防静电性能和耐冲击性能,苯胺与环氧树脂的质量比为0.3时较好。

2.3 氧化剂用量对防静电涂料性能的影响

聚苯胺的聚合机理为阳离子自由基聚合,从链引发到链增长过程,氧化剂都起着至关重要的作用。它首先将单体氧化成阳离子自由基,然后又相继氧化二聚体,三聚体,直至生成聚苯胺。室温条件下,在其他条件不变时,改变氧化剂过硫酸铵的用量,考察其对涂料导电性能的影响,结果见图3。

由图3可知,当其他条件相同时,随着过硫酸铵用量的增加,产品的电阻率先下降后缓慢上升。这是由于氧化剂过硫酸铵的用量不足时,反应活动中心太少,不足以使聚合反应完全。可能会残留一些低聚物,使生成的聚苯胺电阻率上升,从而降低涂料的导电性。而当过硫酸铵的用量过大时,过量的氧化剂会将生成的聚苯胺进一步氧化,破坏了主链结构,生成低分子量的化合物,使生成的聚苯胺电阻率上升,从而降低涂料的导电性。实验表明,当过硫酸铵与苯胺的摩尔比为0.5时,涂膜的导电性较好。

2.4 反应物酸浓度对防静电涂料性能的影响

反应物酸浓度是聚苯胺氧化聚合的一个重要因素,它主要起两方面作用:提供反应介质所需要的pH值和以掺杂剂的形式进入聚苯胺骨架,赋予其一定的导电性。室温条件下,在其他条件不变时,改变反应物盐酸的浓度,考察其对涂料导电性能的影响。结果见图4。

由图4可知,当其他条件不变时,随着盐酸浓度的增加,产品的电阻率先下降后上升。这是因为只有在适当的酸度下,苯胺聚合才按“头-尾”方式聚合。酸度过低,聚合物按“尾-尾”,“头-头”两种方式进行,生成大量的偶氮化合物。生成的这些偶氮副产物严重影响了聚苯胺链的规整性,导致生成的聚苯胺电阻率很高。另外由于盐酸是作为掺杂剂进入到聚苯胺链的,浓度过低造成掺杂浓度过小,直接影响所生成聚苯胺的电阻率,使得电阻率高,从而降低涂料的导电性。而酸度增加,可使聚苯胺链上出现一定量的氯代物,引起链中电荷分布的起伏变化,这给链上电子的移动带来困难,进而使涂料的导电性减低。实验表明,当盐酸的浓度为2mol/L时,涂料的导电性能较好。

2.5 防静电涂料的力学性能

室温条件下,在其他条件不变时,改变苯胺/环氧树脂的质量比,考察其对防静电涂料力学冲击性能的影响。结果见图5。

由图5可知,在其他反应条件不变时,随着mAn/mEP质量比的增大,产品的耐冲击性能逐渐减少。这是因为反应所生成的聚苯胺是刚性粒子,会使环氧涂层的脆性增加。当苯胺单体的用量少时,生成的聚苯胺量就少,且其能较好地分散于环氧树脂中,从而提高涂膜的刚性;而当苯胺单体用量多时,环氧树脂中聚苯胺粉末的量也随之增加,其连续堆砌的程度增大,使涂膜的冲击性能下降。

由以上分析可得,当苯胺与环氧树脂的质量比为0.3,盐酸浓度为2mol/L,氧化剂与苯胺的摩尔比为0.5时,制成的聚苯胺/环氧树脂防静电涂料相对好些。其技术指标见表1。

由表1可知,该涂料满足了防静电的要求,而且该涂料成膜的综合性能相对较好。技术指标达到GB 6950-2001《轻质油品安全静止电导率》的规定,满足了抗静电的要求。

3 结论

采用化学氧化聚合法,通过控制反应条件,直接合成聚苯胺/环氧树脂防静电涂料。实验表明,室温条件下,当苯胺与环氧树脂的质量比为0.3,盐酸浓度为2mol/L,氧化剂与苯胺的摩尔比为0.5时,制成的聚苯胺/环氧树脂防静电涂料表面电阻为4.1×107Ω,满足了抗静电的要求。另外,该涂料生产工艺简单,生产成本低,环境污染小,具有良好的社会效益。

摘要：研究了采用化学氧化聚合法直接合成聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的制备工艺。讨论了苯胺与环氧的质量比、氧化剂浓度、反应物酸浓度等反应条件对聚苯胺/环氧树脂防静电涂料性能的影响。结果表明,较佳的工艺条件为:苯胺与环氧树脂的质量比为0.3,盐酸浓度为2mol/L,氧化剂与苯胺的摩尔比为0.5时,制成的聚苯胺/环氧树脂防静电涂料相对较好,各项指标可满足防静电涂料的要求。

关键词：聚苯胺,环氧树脂,防静电涂料

参考文献

[1]王晓丽,杜仕国,王胜岩.防静电涂料中导电填料的应用[J].现代涂料与涂装,2002,(2):29-30.

[2]高利民,骈岩杰,杨建光,等.掺杂聚苯胺制备及其在水性防腐防静电涂料中的应用[J].涂料工业,2009,39(5):29-30.

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[8]谷亚新,刘运学,范兆荣,等.聚苯胺/环氧树脂导静电涂料的研制[J].新型建筑材料,2007,34(5):20-22.

树脂涂料 篇8

1《建筑涂料树脂合成工艺》 课程特点

建筑涂料树脂合成工艺课程涵盖了有机化学、高分子物理、高分子化学、高聚物合成工艺学、涂料配方设计等多学科知识内容,内容较多,涵盖面广。要求学生应用以往所学的知识去掌握建筑涂料乃至特种功能涂料用树脂制备的基本原理、生产方法、工艺流程等。辅以涂料配方技术、涂料制备技术、施工技术及工艺等。

2 教学内容的改革

2. 1 教材的选用

地处长三角地区核心区的上海是中国的新材料使用、开发的重要基地之一,新材料行业是上海的支柱产业,上海应用技术学院立足于培养具有国际视野的一线工程师为己任。选用适合于培养应用型人才体系的教材可以使专业课授课更加通畅,经多年试用,最终确定选用闫福安主编的 《涂料树脂合成及应用》为主要参考教材。该教材主要以涂料化学为中心,较为系统的介绍了涂料用树脂的制备原理及其改性方法。该教材的选用,大大提高教学效果。

2. 2 教学内容设置

人们对涂料及其树脂经过多年的开发,已经形成了高低搭配的产品模式。经过多年教学探索,最终教学内容以典型的醇酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅与有机氟改性的高分子等树脂及其涂料生产工艺为上课主要内容,辅以UV光固化涂料、卷材涂料及部分功能涂料为配合内容进行介绍。

近年来,随着国家和世界各项法律法规的出台,促进了节能、环保型水性涂料的快速发展。为此,在设置上特别增加了这部分内容,介绍了水性树脂材料有关的基础理论知识,水性树脂专用设备、水性涂料的制备工艺、性能及其涂装工艺等。课件中增加并详细介绍了水性丙烯酸、水性环氧、水性聚氨酯技术、水性醇酸、水性树脂纳米复合技术、UV固化水性树脂技术、水性树脂的改性技术、高性能水性树脂技术等。

3 教学方法探索

建筑涂料树脂合成工艺是重要的专业课,在教学方法上更应注重应用型人才的培养。

3. 1 教学特点

在建筑涂料树脂合成工艺教学过程中,始终围绕涂料体系这一理念,从主要成膜物质、次要成膜物质、辅助成膜物质等多相体系内容层层展开,着重突出主要成膜物质的特殊作用,讨论其结构- 性能间关系及改性方法,为设计、制备高性能的各种建筑涂料奠定基础。引导学生在学习过程中要不断的发挥想象力和创造力,能够做到举一反三,触类旁通。使其具备解决多种环境及工艺要求的高分子涂料配方及工艺条件的能力。

3. 2 多种形式教学方式并用

对于涂料用树脂合成工艺的教学,应随时了解学生关注和感兴趣的问题,可采取多种形式的教学方式。一是采取问答式教学,采用不断的对讲授的内容中关键问题进行提问的方式,启发学生对该类问题的思考,再进行解答的方法,带动学生对所授课内容的关注及思考,并通过回答的方式进行教授,取得了很好的授课效果。二是、开展课堂讨论,提升教学质量。大四本科学生已具备较强的阅读能力和自学能力。课本上的一些文字叙述性的内容,学生完全可以通过看书来掌握。课外的内容也可以通过小组协作的方式进行学习,并完成读书报告,制成ppt,在课堂进行交流。通过开展广泛的课堂讨论,使学生加深了认识,提高了学生读书、自学习惯,培养了学生的团队意思和协作精神,对于表达的提高尤为明显, “教”、 “学”质量大大提高。

3. 3 多媒体教学

建筑涂料树脂合成工艺不同于基础课和专业基础课,其教学内容中,聚合物分子结构图、交联固化原理、设备流程等图示内容多。多媒体课件的广泛采用可以使学生比较直观涂料用聚合物的制备过程、固化交联原理以及改性方法,采用动画表现的变化结构和工艺流程,效果比较明显。

3. 4 理论教学与实践环节相结合

建筑涂料树脂合成工艺涉及树脂的制备、涂料的研磨分散与配制等内容,实践性较强。在化学建材专业方向的人才培养体系中,一直与大型综合实验环节很好的结合,二者可形成理论- 实践知识体系。可以说这门课掌握的好与不好完全可以通过大型综合实验效果加以检验。大型综合实验环节主要包括以下一些内容: 设计涂料用树脂的配合设计、建筑涂料用丙烯酸酯乳液合成、乳液稳定性测定、乳液粘度测定、乳液固体含量测定、建筑涂料配方设计、建筑涂料配制、建筑涂料细度的测定、建筑涂料粘度测定、建筑涂料漆膜的制备等实验内容。学生通过学习建筑涂料树脂合成工艺的相关理论知识,运用于大型涂料实验环节中,对于指导实践作用巨大。

建筑涂料树脂合成工艺同时也与 《建筑涂料工艺设计》紧密结合,学生运用所学的建筑涂料树脂的相关知识内容,针对两周的 《建筑涂料工艺设计》对给定的设计任务集中设计配方、设计车间工艺流程,使学生对建筑涂料有了更加深刻的认识和了解。

通过上述环节的设置,很好的与建筑涂料树脂合成工艺形成了较完备的课程体系,具有较强的理论性,同时又具有一定的实践性,学生受益匪浅。

3. 5 依托行业、企业,大力发展应用技术

建筑涂料树脂合成工艺是一门工程性很强的课程,要求学生掌握涂料产品整个生产的基本流程、方法,如能依托行业及企业的力量,则大大的延伸了学校的办学力量和深度。企业始终处于不断的生产、研发状态,对于产品的使用和开发具有发言权,学校如能依托企业建立联合工程中心及研发中心,不但使学校的实习基地有了可靠的保障,同时还帮助企业解决了研发力量单薄的问题。

3. 6 建立信息教学平台

建筑涂料树脂合成工艺涉及内容多,在有限的课时内很难面面俱到。时代在进步、发展,当代的大学生对信息手段的利用可以说达到了很高的依赖性。因此充分利用网上教学平台、微信等信息交流等平台,补充介绍其他相关内容,可以说起到了很好的协同补充作用。网络及其他信息平台还有一个很大的好处,就是随时进入,随时学习,不必拘泥于传统的45 分钟。因此,信息教学平台的建设非常重要且必要,应加大投入,大力开发网络资源,便于学生随时的实习更新。

4 结语

从这几年完成的建筑涂料树脂合成工艺这门课的教学改革情况来看,记过不断的修订教学计划、调整教学内容、优化教学资源,提高了教学质量和教学效果。今后还将继续探索有利于教学的多种模式,不断提升教学水平。

摘要：培养具有国际视野一线工程师的应用技术人才需要进一步完善人才培养体系,优化课程设置。根据应用型高分子材料类人才培养模式、结合“建筑涂料树脂合成工艺”多年教学实践,着重探讨了教材选用、教学内容设置、教学方法、多媒体教学、理论与实践结合、校企结合以及信息教学平台建设等授课内容及教学方法等诸方面实施的改革情况。

关键词：建筑涂料树脂合成工艺,教学改革,教学实践

参考文献

[1]林健.高校“卓越工程师教育培养计划”实施进展评析(2010-2012)(上)[J].高等工程教育研究,2013(4):1-12.

[2]吴中江,黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培养[J].高等工程教育研究,2014(2):66-70.

[3]张兴旺,吕树清,查小红.《应用型人才培养模式的研究与实践》[J].江西教育科研,2007(8):58-59.

[4]庞来兴,杨建文,曾兆华,等.涂料工业的世纪进展—绿色涂料[J].广州化工,2001,29(4):3-6.

树脂涂料 篇9

近年来, 随着人们环保意识的日益增强及国家对环境保护的重视, 水性涂料成为涂料发展的重要方向和研究热点。环氧树脂涂料因具有耐化学药品性优异、附着力强等特点, 而广泛应用于工业防腐领域。

目前, 我国工业防腐涂料主要采用溶剂型环氧防腐涂料[1]。传统的溶剂型环氧防腐涂料性能虽然优良, 但是VOC含量高, 污染环境, 严重影响人类健康。而水性环氧防腐涂料[2]把水作为分散介质, 最终的产品无气味、不易燃、价格低廉, 在使用、运输和贮存过程中的安全性大大提高, 与溶剂型环氧防腐涂料相比水性金属防腐涂料是今后发展的最终归宿和必然趋势。

1 实验部分

1.1 实验原料与仪器

1.1.1 实验原料

双酚A型环氧树脂E-20, 消泡剂, 成膜剂, 分散剂, 流平剂, 填料, 稳定剂;正丁醇, 磷酸, 乙二醇丁醚, 过氧化苯甲酰, 甲基丙烯酸甲酯, 丙烯酸丁酯, 苯乙烯;氨水, 氢氧化钠。

1.1.2 实验所用仪器

铅笔硬度仪, 涂4#杯, 分散机, 划格法附着力测试仪, 刮板细度仪等。

1.2 乳液制备

取一定量的正丁醇、乙二醇丁醚、环氧树脂加入到四口烧瓶中, 并在一定温度范围内使环氧树脂完全溶解。然后开始滴加磷酸, 并冷凝回流。反应一段时间后, 加入适量的丙烯酸酯类单体和引发剂的混合物, 在相同的时间间隔内补加适量的引发剂, 并在出现白色乳状液后缓慢滴加适量水。接着降温并加中和剂, 最后冷却到室温出料。

1.3 涂料的制备

向改性的乳液中加入填料、助剂、去离子水, 然后进行研磨和搅拌, 得到水性金属防腐涂料。

2 产品性能检测

(1) 固含量测定 (参照国标GB/T1725-79) :乳液固含量称取3g乳液样品置于蒸发皿上, 放入干燥箱中, 在真空度为80Pa温度为105℃下烘干至恒重。然后准确称量干燥物重m0。则固含量 (%) 计算公式为:

(2) 硬度的测试:用铅笔硬度仪对硬度进行测试。

(3) 涂膜的耐水性测试:参照国标将干燥好的涂膜样板面积的2/3放入温度为25℃的蒸馏水中, 待达到规定时间后取出, 目测评定是否有起泡、失光、变色现象。

(4) 耐酸碱性测试:将涂布有涂膜的样板分别泡碱液酸液中约48h, 观察涂膜是否有发白, 起泡, 脱落等现象。

3 结果与讨论

3.1 产品性能检测

参照GB 1727-92漆膜制备方法, 对涂料检测得到其性能如表1所示。

3.2 影响因素分析

3.2.1 引发剂对乳液稳定性的影响

以环氧树脂作为母体, 先使环氧树脂分子中的-CH2-或-CH-成为活性中心, 与丙烯酸及其酯类等单体发生接枝反应[4]。

丙烯酸及其酯类等单体的接枝率决定改性树脂的水溶性, 而接枝率又受引发剂用量的影响, 如图1所示, 随着引发剂浓度的升高, 接枝转化率先升高后降低。环氧值同样也受到了引发剂用量的影响。综合考虑两个方面的因素引发剂用量为1.2g时, 乳液性能最佳。

3.2.2 温度对乳液的影响

在丙烯酸酯类单体与环氧树脂的接枝反应中, 存在着多种类型的竞争反应:环氧树脂与含羧基单体的接枝共聚反应、丙烯酸酯类单体间的加聚反应及羧基单体与环氧基的开环酯化反应, 其中温度决定反应的类型。温度较低时酯类单体发生自聚和相互聚合反应, 随着温度的升高接枝率升高 (如图2) , 但温度过高时会加速羧基单体与环氧基的开环酯化反应。当温度为120℃, 最适合丙烯酸酯类单体与环氧树脂的接枝反应。

3.2.3 水对乳液黏度的影响

相反转[5]是一个复杂的物理过程, 它是指在外加乳化剂的情况下, 用物理乳化的方法通过滴加水使聚合物从油包水的状态转变成水包油的状态, 从而制得水性环氧乳液。丙烯酸-环氧磷酸酯混合体系的分子之间存在很大的分子内聚力和范德华力, 所以体系有很大的黏度。随着去离子水的逐滴加入, 体系的黏度会缓慢下降。当体系中的去离子水达到某一程度时, 体系就形成油包水状态。水足够多时, 并且体系有外界高速剪切力的作用, 迫使亲油基在聚集, 此时体系黏度又增大。但随着水的增多体系逐渐由油包水变成水包油, 微粒间的作用力减小, 黏度从而变小。

3.3 结论

采用磷酸和丙烯酸酯类单体对环氧树脂改性, 探讨不同引发剂用量、不同水的用量、不同温度控制、不同反应时间以及不同加水时机的控制对水性环氧磷酸酯金属防腐涂料乳液性能的影响。确定了影响反应的最佳工艺条件:引发剂的用量为1.2g、加水量为180g、接枝反应的温度为120℃、反应时间为7.5h时制得改性环氧树脂水性金属防腐涂料性能稳定、耐水好。

参考文献

[1]杜建伟, 范云鹏.浅谈液态环保型环氧防腐蚀涂料[J].现代涂料与涂装, 2011, 14 (9) :11-15.

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