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作者：刘晚秋华南理工大学

学位级别：硕士

针对传统溶剂型双组份聚氨酯涂料所用树脂粘度高、溶剂含量高、挥发性有机化合物(VOC)排放量高、不满足环保法规要求等缺陷,本课题采用两种路线合成星形羟基树脂,优选了缩水甘油醚类化合物和聚醚多元醇分别对两种树脂进行复合改性,以降... 详细信息

针对传统溶剂型双组份聚氨酯涂料所用树脂粘度高、溶剂含量高、挥发性有机化合物(VOC)排放量高、不满足环保法规要求等缺陷,本课题采用两种路线合成星形羟基树脂,优选了缩水甘油醚类化合物和聚醚多元醇分别对两种树脂进行复合改性,以降低树脂粘度,延长双组份涂料的活化期。优选稀释剂、流平助剂、消泡助剂等优化涂料配方,得到性能优异的高固含双组份聚氨酯木器涂料。(1)首先利用醇胺与酸酐在常温下进行开环得到星形聚酯的核,再与系列单缩水甘油醚反应得到带有仲羟基的星形羟基树脂,其分子量为913-1390,PDI指数在1.55-1.75之间,100%固含量的树脂粘度低至1160 mPa.s。利用FTIR和H NMR表征了分子结构,同时研究了原料(酸酐、醇胺与单缩水甘油醚)种类与添加量对产物性能的影响,发现配方体系中单元缩水甘油醚比例不同时所形成的树脂,分子结构不规整的相比分子结构规整的粘度明显降低,但产物由于官能度相同对漆膜硬度方面影响不大。单元缩水甘油醚种类对树脂黏度也有较显著影响,相比芳香族单元缩水甘油醚,脂肪族单元缩水甘油醚改性树脂产物黏度较低,其中以C缩水甘油醚改性产物粘度降低趋势最明显。由该系列星形羟基树脂制备的漆膜热稳定性好,性能优异。(2)以己内酯与1,2-丙二醇在催化剂的作用下进行开环反应生成带伯仲羟基的产物,再与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚在阳离子催化剂的作用下发生开环反应得到带仲羟基的星形树脂,其分子量为696-869,PDI指数在1.15-1.4之间,100%固含量的树脂粘度低至1660 mpa.s。用FTIR和H NMR表征了分子结构,研究了一元长链伯醇种类以及与己内酯与1,2-丙二醇配比对树脂粘度以及性能的影响。发现在原料配比相同的情况下,该系列星形羟基树脂的粘度随一元伯醇碳链长度、分子量增加而降低,以十二醇制备的SHP-3-7其粘度最低,而以正己醇制备的SHP-3-1粘度最大;减少一元伯醇引入量、增加己内酯与1,2-丙二醇含量,使得SHP-3粘度迅速提高,同时硬度也随之提高。(3)分别加入TMPGE与N303对上述两种星形羟基树脂进行共混改性,进一步降低树脂黏度和延长涂料的活化期,并确定了改性剂的最佳用量。优选了固化剂种类及最佳配比,优化了涂料配方,制备的高固含双组份聚氨酯木器涂料的施工固体含量为70%,VOC为330 g/L,涂膜硬度为3H,具有优异的耐化学品性和热稳定性。

关键词：高固含低粘度星形羟基树脂双组份聚氨酯涂料适用期共混改性

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高铁桥梁混凝土室温固化聚氨酯封闭底漆研究

高铁桥梁混凝土室温固化聚氨酯封闭底漆研究

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作者：杨熙湖南大学

学位级别：硕士

混凝土是在高铁桥梁中应用最广泛最多的一种材料,而普通涂料与混凝土基材润湿、渗透、键合不足,界面粘结不牢,是工程应用中普遍存在的问题。本文根据混凝土特性,研制了一种性能优异的高铁桥梁混凝土室温固化双组分聚氨酯封闭底漆,该混... 详细信息

混凝土是在高铁桥梁中应用最广泛最多的一种材料,而普通涂料与混凝土基材润湿、渗透、键合不足,界面粘结不牢,是工程应用中普遍存在的问题。本文根据混凝土特性,研制了一种性能优异的高铁桥梁混凝土室温固化双组分聚氨酯封闭底漆,该混凝土底漆具有良好的渗透封固性、快干、重涂时间短、层间附着力好,与混凝土基材和聚脲涂层都有优良的附着力。针对混凝土封闭底漆的特殊要求,确定所需的多羟基聚酯树脂的分子量为4000～8000,羟基官能度≥3,并且必须带有油脂基团的分子结构,选择丙三醇作为多羟基单体,邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、豆油酸作为羧基单体,双官能度的一缩二乙二醇和单官能度的苯甲酸作为分子量调节单体,合成混凝土封闭底漆所需的多羟基树脂。实验表明,本文多羟基聚酯树脂的最佳合成方法为溶液聚合法,最佳的合成催化剂为A催化剂,最优的原料配比为多元醇与多元酸的摩尔比为1.25：1,苯酐、顺酐、豆油酸之间的摩尔比为1：1：1,且本合成工艺稳定性与重复性都相对良好。针对混凝土封闭底漆的特殊要求,选择MDI作为多异氰酸酯单体,以三种聚醚EP330N、GE220、GE210作为扩链单体,得到不同的聚氨酯预聚体。实验表明,以EP330N羟基聚醚合成的聚氨酯预聚体粘度最大;以GE220羟基聚醚合成的预聚体[NCO]值最大,粘度适中;以GE210羟基聚醚合成的预聚体粘度最小,[NCO]值也最小。证明本文研究的混凝土底漆是混凝土理想的保护涂料,符合设计的需要。本文研究了异氰酸酯预聚体的种类以及固化参数,通过考察涂层的拉伸力学、抗冲击性、柔韧性、附着力以及封闭性能,发现在相同固化参数与羟基组分下,不同异氰酸酯预聚体涂层的拉伸力学性能、抗冲击力以及柔韧性能主要由其交联情况以及引入的硬段含量情况共同决定的;相同异氰酸酯预聚体的情况下,随着固化参数的增大,涂层的抗冲击力略有变大,柔韧性略有减小;附着力与封闭性能测试结果表明,设计的双组分聚氨酯涂料附着力与封闭性能都很好,得到了混凝土封闭底漆的最佳配方,一系列试验结果证明本文研究的混凝土底漆是混凝土理想的封闭底漆,符合设计的需要。

关键词：混凝土双组份聚氨酯涂料多羟基聚酯树脂异氰酸酯预聚体

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双组分弹性聚氨酯涂料的制备与性能研究

双组分弹性聚氨酯涂料的制备与性能研究

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作者：周庆军湖南大学

学位级别：硕士

双组份聚氨酯涂料因其具有较多的优异性能而被广泛应用于各个领域，一些特殊的双组份弹性聚氨酯涂料因其具有良好的防水性能与耐老化性能而作为高速铁路高架桥防水涂料的面涂层涂料使用，本课题便针对这类双组分弹性聚氨酯涂料的制备及... 详细信息

双组份聚氨酯涂料因其具有较多的优异性能而被广泛应用于各个领域，一些特殊的双组份弹性聚氨酯涂料因其具有良好的防水性能与耐老化性能而作为高速铁路高架桥防水涂料的面涂层涂料使用，本课题便针对这类双组分弹性聚氨酯涂料的制备及其性能进行探讨。本文根据双组份聚氨酯涂料的性能要求，对弹性异氰酸酯预聚体进行了优化设计，选取合适的原料，从反应时间、反应温度和合成路线等方面探讨了弹性异氰酸酯预聚体的合成工艺条件，得到了优化的工艺条件，根据优化的工艺条件，分别采用H12MDI、IPDI和聚四氢呋喃合成了十组不同异氰酸酯基团含量(NCO%)的弹性异氰酸酯预聚体，并研究了NCO%和粘度的关系。在合成的弹性异氰酸酯预聚体基础上，分别选取羟基丙烯酸树脂、二元聚酯树脂、聚天门冬氨酸酯树脂作为双组份聚氨酯涂料的B组分，探讨了不同树脂对涂膜性能的影响，确定了采用IPDI、聚四氢呋喃合成的弹性异氰酸酯预聚体配方，NCO%控制为8.0.5%。通过调节羟基丙烯酸树脂、二元聚酯树脂、聚天门冬氨酸酯树脂三种树脂的比例，探讨其对涂膜性能的影响：。研究表明：聚天门冬氨酸酯树脂含量的逐渐增高，涂膜的表干时间、实干时间均逐渐缩短;聚酯树脂含量的逐渐增高，漆膜耐候性逐渐变差，失光、失色逐渐明显;丙烯酸树脂含量的逐渐增高，涂膜的最大拉伸强度逐渐变大，断裂伸长率逐渐减小。根据性能要求，确定了双组分聚氨酯弹性涂料B组分的配方。同时探讨了不同NCO/OH摩尔比对涂膜性能的影响，得到了最优的NCO/OH摩尔比为1.2。本文制定了双组份弹性聚氨酯涂料的生产工艺、原材料和产品的质量控制要求，及产品的性能的检测方法。

关键词：双组份聚氨酯涂料异氰酸酯预聚体聚天门冬氨酸酯弹性体制备涂膜性能质量控制

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水性金属面漆用高性能羟基丙烯酸分散体的制备与研究

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江西科技师范大学学报 2018年第6期13卷 44-48页

作者：肖菁平罗祥根舒金兵江西科技师范大学化学化工学院涂料与高分子系江西南昌330013 江西省水性涂料工程实验室江西南昌330013

本文以丙烯酸单体接枝的聚酯多元醇(PACL)、叔碳酸缩水甘油酯(E10P)作为功能单体,与丙烯酸酯类单体共聚,制备得到了高性能、低VOC含量的羟基丙烯酸树脂水分散体(简称羟丙分散体)。研究讨论了聚合工艺、PACL用量,E10P用量等因素对分散体... 详细信息

本文以丙烯酸单体接枝的聚酯多元醇(PACL)、叔碳酸缩水甘油酯(E10P)作为功能单体,与丙烯酸酯类单体共聚,制备得到了高性能、低VOC含量的羟基丙烯酸树脂水分散体(简称羟丙分散体)。研究讨论了聚合工艺、PACL用量,E10P用量等因素对分散体性能的影响。结果表明:采用半连续聚合工艺,E10P用量为13.5%,PACL用量为12%制得的羟丙分散体性能最好。该涂料可用于金属基材表面,防腐效果明显。

关键词：双组份聚氨酯涂料丙烯酸分散体低VOC 高性能

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