有機硅氧烷接枝環(huán)氧樹脂水分散體的合成與性能研究.pdf

1、本文以反應(yīng)性乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)為接枝單體，合成了一種新型有機硅烷接枝環(huán)氧樹脂水分散體。對聚合產(chǎn)物做了結(jié)構(gòu)表征，就聚合中原料配方、操作條件對水分散體的影響及反應(yīng)動力學(xué)進行了實驗研究，以不同固化劑對制備的環(huán)氧樹脂水分散體進行了固化過程分析，并在此基礎(chǔ)上測試固化膜的物理和機械性能。此外，對合成的環(huán)氧樹脂水分散體在抗靜電方面的應(yīng)用做了探索。 用傅立葉紅外(FTIR)對聚合產(chǎn)物做了結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明VTES與環(huán)氧樹脂發(fā)生了共聚

2、，并且在聚合產(chǎn)物中引入了親水基團—COO-，賦予環(huán)氧樹脂親水性；凝膠色譜(GPC)分析聚合產(chǎn)物的分子量及其分布，結(jié)果也證明了VTES已引入到環(huán)氧樹脂分子中；聚合溫度、引發(fā)劑用量、中和度等都會對聚合產(chǎn)物產(chǎn)生不同的影響。研究表明，溫度為115℃、BPO用量為乙烯基單體用量的8～12％、VTES用量為單體用量的3～6％、中和度為70～90％時可得到最終轉(zhuǎn)化率約為99％、接枝率約為41％、Mn、Mw分別約為7500～8500、17400～185

3、00、粒徑為100nm左右的穩(wěn)定水分散體。 差示掃描量熱分析(DSC)結(jié)果表明，有機硅鏈段的引入，水性環(huán)氧樹脂聚合產(chǎn)物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg由不含有機硅鏈段的84.0℃降為73.6℃。另外，DSC固化過程分析表明90左右、120℃左右都有固化放熱峰，分別對應(yīng)于環(huán)氧樹脂與固化劑的交聯(lián)固化和環(huán)氧樹脂的自固化。熱重分析(TGA)表明固化膜的熱分解分為兩個階段，最大熱失重速率溫度tmax1、tmax2分別從不含有機硅鏈段的224℃、469

4、.2℃提高到287.3℃、481.6℃，延緩了固化膜的熱分解，殘灰率ω由從不含有機硅鏈段的10.6％變?yōu)?7.6％，提高了66.1％。改性后水性環(huán)氧樹脂所得涂膜的耐水性、耐酸堿性、附著力、柔韌性等較不含有機硅鏈段的環(huán)氧樹脂固化膜有不同程度提高。值得一提的是所制備的水性環(huán)氧在不外加固化劑時也可以仍可以自固化得到質(zhì)量優(yōu)異的涂膜。 本文對環(huán)氧樹脂水分散體在抗靜電方面的應(yīng)用做了探索。將酶催化聚合的水溶性導(dǎo)電聚苯胺與環(huán)氧樹脂水分散體、水性