環(huán)氧樹脂改性及其涂層性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂由于具有優(yōu)良的粘結(jié)性、電絕緣性、機(jī)械性能和耐腐蝕性等,在國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,但是環(huán)氧樹脂的耐熱性和耐沖擊損傷性較差,在很大程度上限制了其應(yīng)用范圍。通過對環(huán)氧樹脂進(jìn)行化學(xué)改性可以提高其應(yīng)用性能和拓寬其應(yīng)用范圍,其中環(huán)氧樹脂的耐熱性和水溶性改性最重要。水性環(huán)氧樹脂涂料因具有無毒、無味、無污染的優(yōu)點而成為環(huán)保型涂料中發(fā)展最快和應(yīng)用最廣的涂料產(chǎn)品。
　　 硅溶膠對環(huán)氧樹脂E-44化學(xué)改性研究。將硅溶膠引入到環(huán)氧樹脂

2、E-44分子中,形成具有適度交聯(lián)的網(wǎng)狀體系,從而達(dá)到降低環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力、增加環(huán)氧樹脂的韌性和耐熱性等目的。采用正硅酸乙酯水解制備硅溶膠,通過正交試驗和單因素平行實驗方案得出最佳條件,各組分的摩爾比為:水與正硅酸乙酯3:1,乙醇與正硅酸乙酯為6:1,鹽酸與正硅酸乙酯0.07:1;工藝參數(shù):先在30℃水解1 h,然后50℃保溫40 min。利用硅溶膠對環(huán)氧樹脂E-44進(jìn)行化學(xué)改性,通過正交試驗和單因素平行實驗方案得出最佳條件:硅溶膠與環(huán)氧

3、樹脂E-44的質(zhì)量比為5:3,催化劑的用量為2.5％,反應(yīng)溫度65℃,反應(yīng)時間2 h。
　　 硅溶膠改性環(huán)氧樹脂富鋅涂料研究。以硅溶膠改性環(huán)氧樹脂為基料,添加鋅鋁粉等制備富鋅防腐涂料和涂層,測定涂層的性能,采用電化學(xué)交流阻抗法研究涂層在3.5％NaCl溶液中的腐蝕機(jī)理。通過分析得出如下結(jié)論:1)硅溶膠可明顯改善環(huán)氧樹脂性能,當(dāng)硅溶膠與環(huán)氧樹脂E-44質(zhì)量比為5:3時防腐性能最好,同時涂層具有較好的力學(xué)性能、耐熱性和耐候性;2)E

4、IS的響應(yīng)特征顯示涂層在浸泡過程中電阻變小,但是可分為三個主要階段即涂層的滲水階段、基體金屬腐蝕發(fā)生階段、涂層失效與基體金屬腐蝕發(fā)展階段,防護(hù)性能降低;3)硅溶膠與環(huán)氧樹脂E-44發(fā)生反應(yīng),增加了改性產(chǎn)物中的化學(xué)、物理交聯(lián)點,填充了涂層中的一些微觀孔隙,增強(qiáng)和提高了涂層的致密性、疏水性。
　　 環(huán)氧樹脂E-44水溶性改性研究。首先采用二乙醇胺對環(huán)氧樹脂E-44進(jìn)行化學(xué)改性引入親水性基團(tuán),同時盡可能多保留環(huán)氧基,使環(huán)氧樹脂E-44

5、的親水性和反應(yīng)活性達(dá)到合理的平衡點;然后加入冰乙酸成鹽,使環(huán)氧樹脂E-44在水中分散形成穩(wěn)定的水性體系。研究了原料配比、反應(yīng)溫度和時間對體系水溶性和水穩(wěn)定性的影響,以水性環(huán)氧樹脂E-44為基料制備了富鋅涂料,測定了涂層的性能,得到如下結(jié)論:1)水性環(huán)氧樹脂E-44制各最佳條件:乙酸乙酯為溶劑,二乙醇胺與環(huán)氧樹脂E-44的質(zhì)量比1:4,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時間3 h;2)改性E-44環(huán)氧樹脂可與水以不同的配比形成水溶液或水乳液,且體系具有