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作者：晋云全浙江大学

学位级别：硕士

聚酯粉末涂料是继环氧和环氧-聚酯粉末涂料之后发展起来的热固性粉末涂料。聚酯粉末涂料具有较好的耐光性、耐候性,对底物有很好的附着力,不需要外加底漆,同时原材料来源丰富,价格便宜,受到越来越广泛的关注。但是聚酯粉末涂料,易受到... 详细信息

聚酯粉末涂料是继环氧和环氧-聚酯粉末涂料之后发展起来的热固性粉末涂料。聚酯粉末涂料具有较好的耐光性、耐候性,对底物有很好的附着力,不需要外加底漆,同时原材料来源丰富,价格便宜,受到越来越广泛的关注。但是聚酯粉末涂料,易受到水以及油的影响,导致涂膜机械性能下降,同时表面油污难以清洗;粉末涂料用在户外环境时,常常受到湿度、雨水、凝露等气候因素影响而老化,导致涂膜出现裂纹和脆化,力学性能会下降,缩短其使用寿命。油、有机溶剂也会使涂膜发生溶胀,迫切需要提高涂料的疏水、疏油性能。本文采用向聚酯树脂引入氟的方法来提高聚酯粉末涂料固化膜疏水疏油性能。在邻苯二甲酸酐-环氧氯丙烷的反应体系中加入四氟丙基缩水甘油醚(TFGE)和十二氟庚基缩水甘油醚(DFGE)分别合成了支链含有四氟丙基链段的含氟聚酯(TFPE)和支链含有十二氟庚基链段的含氟聚酯(DFPE),再分别与填料、固化剂、助剂等混合制备成具有高疏水疏油性能的含氟聚酯粉末涂料。采用四氟丙基缩水甘油醚(TFGE)作为含氟单体可以制备支链含有四氟丙基链段的疏水聚酯粉末涂料(TFPEPC).结果表明,在四乙基溴化铵催化下、以1,4-丁二醇为起始剂,通过邻苯二甲酸酐、环氧氯丙烷、四氟丙基缩水甘油醚之间的反应制备了含氟聚酯树脂(TFPE),用1H-NMR和19F-NMR表征了TFPE的化学结构,发现TFGE被成功的引入到聚酯中。用氧瓶燃烧-氟离子选择性电极法表征了TFPE中的氟含量,发现随着TFGE加入量的增大TFPE中的氟含量增加。TFPEPC固化膜表面的疏水疏油性能随着TFPE中氟含量的增大而先增大后不变。X-射线光电子能谱仪(XPS)结果发现固化膜表面的F和C的摩尔比(F/C比)比远远大于总体的F/C比,这说明TFPE中的氟碳链段发生了表面富集。而且随着氟含量的增加,固化膜表面的F/C比先增大后不变,当氟含量达到2.45wt%时,涂膜表面的F/C比达到平衡值0.313,远远大于此时总体的F/C比(0.035),这与固化膜表面润湿性能结果一致。为了进一步降低氟的使用量,提高氟的利用率,采用十二氟庚基缩水甘油醚(DFGE)为含氟单体制备了支链含有长氟碳链段(十二氟庚基)的含氟聚酯树脂(DFPE)。将DFPE作为添加剂,与不含氟的聚酯(PE)、填料、固化剂、助剂混合制备了不同氟含量的含氟聚酯粉末涂料(DFPEPC)。固化膜表面疏水疏油性能随着氟含量增大而先增强后不变。相对于TFPEPC,支链包含更长氟碳链段的DFPEPC只需要更少的氟(0.75wt%)的引入就实现了粉末涂料固化膜表面疏水疏油性能极大的增强。XPS结果表示DFPEPC固化膜表面的F/C比远远大于总体的F/C比,这充分证实含氟聚酯粉末涂料在固化过程中,具有较低表面自由能的氟碳链段,向表面自由能更低的涂膜-空气界面迁移。而且随着氟含量的增大,固化膜表面的F/C摩尔比先增大后不变。比较DFPEPC和TFPEPC固化膜表面氟碳链段的富集,发现在TFPEPC体系中当氟含量为2.45wt%,固化膜表面平衡值F/C比为0.313,而在支链包含更长氟碳链段的DFPEPC中,当氟含量达到0.75wt%时,涂膜表面的F/C比达到平衡值0.347。这说明较长的氟碳链段聚酯粉末涂料固化膜的表面富集效果更好。聚酯粉末涂料中引入少量的氟可明显提高固化膜耐沸水、耐酸碱性能,但是固化膜对基材的附着力并未发生降低。

关键词：含氟聚酯粉末涂料氟含量接触角表面张力表面富集

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邻苯二甲酸酐与环氧氯丙烷反应合成聚酯树脂

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化学反应工程与工艺 2011年第4期27卷 353-357页

作者：晋云全申屠宝卿翁志学浙江大学化学工程与生物工程系化学工程联合国家重点实验室浙江杭州310027

以四乙基溴化胺为催化剂,1,4-丁二醇为起始剂,邻苯二甲酸酐和环氧氯丙烷为原料合成聚酯树脂,采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振(~1H-NMR)对产物的结构进行表征,并考察了催化剂用量和反应温度对合成聚酯树脂的影响。结果表明,合成聚... 详细信息

以四乙基溴化胺为催化剂,1,4-丁二醇为起始剂,邻苯二甲酸酐和环氧氯丙烷为原料合成聚酯树脂,采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振(~1H-NMR)对产物的结构进行表征,并考察了催化剂用量和反应温度对合成聚酯树脂的影响。结果表明,合成聚酯树脂的端基为羟基,且随着温度升高和催化剂用量增加,反应速率增加,合适的反应条件为温度100℃,邻苯二甲酸酐16.28g,环氧氯丙烷10 18g,1,4-丁二醇0.36g,四乙基溴化铵0.21 g,溶剂N,N-二甲基甲酰胺4mL。聚酯树脂的合成为一级反应,其表观活化能为91kJ/mol,指前因子为4 99min^(-1)。

关键词：聚酯动力学反应速率表观活化能

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高性能、易分散水性多异氰酸酯固化剂的合成与应用研究

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中国涂料 2014年第4期29卷 66-69页

作者：纪学顺晋云全赵伟国曾望田华营林争超乔义涛孙家宽万华化学股份有限公司山东烟台264002

通过新型的氨基磺酸与多异氰酸酯（HDI三聚体）反应制备了一种高性能、易分散的水性多异氰酸酯固化剂.研究表明N,N-二甲基环己胺与氨基磺酸物质的量比为1.05、100℃反应4h,氨基磺酸用量在2.5％～3.0％,可以制备高性能、易分散的水性多... 详细信息

通过新型的氨基磺酸与多异氰酸酯（HDI三聚体）反应制备了一种高性能、易分散的水性多异氰酸酯固化剂.研究表明N,N-二甲基环己胺与氨基磺酸物质的量比为1.05、100℃反应4h,氨基磺酸用量在2.5％～3.0％,可以制备高性能、易分散的水性多异氰酸酯固化剂;通过与市场同类型产品进行比较,发现试验室制备的固化剂性能与市场化同类型产品相当.

关键词：水性固化剂多异氰酸酯

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