聚硅氧烷改性水性環(huán)氧樹脂的合成與應(yīng)用.pdf

1、由于各個(gè)國家頒布有關(guān)涂料和膠黏劑的環(huán)保法律法規(guī)，水性化、無溶劑化、高固體分子化已經(jīng)成為了材料生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的性能，其只溶于有機(jī)溶劑不溶于水，在應(yīng)用中有有害物質(zhì)揮發(fā)而污染環(huán)境。因此，環(huán)氧樹脂水性化成為目前研究的熱點(diǎn)，其繼承了環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)，環(huán)境友好，但具有脆性，熱穩(wěn)定性差，限制了水性環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。聚硅氧烷具有耐高溫、熱穩(wěn)定性優(yōu)異等特點(diǎn)，且主鏈柔順性優(yōu)良，因此作為改性劑增加環(huán)氧樹脂的柔韌性和熱穩(wěn)定性。

2、　　本文先用聚乙二醇和甲基四氫苯酐以1:2.1的摩爾比在90℃反應(yīng)1.5h，合成羧基封端的中間體，再以n（中間體）:n（環(huán)氧樹脂）=1:2.1進(jìn)行接枝反應(yīng)，反應(yīng)溫度130℃，時(shí)間4.5h，最后中和成鹽，制得水性環(huán)氧樹脂。采用紅外光譜對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，表明接枝成功，合成出水性環(huán)氧樹脂；運(yùn)用酸值和環(huán)氧值變化追蹤反應(yīng)過程，優(yōu)化合成工藝條件；對水性環(huán)氧樹脂的水溶性、離心穩(wěn)定性及粒徑進(jìn)行測定，結(jié)果表明水性環(huán)氧樹脂的水溶性良好，3000r/min3

3、0min離心不分層，穩(wěn)定性良好，粒徑小于2.166μm的占97％。
　　以二甲基二乙氧基硅烷分別與γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷為原料，在80℃下水解縮合2.5h合成出聚硅氧烷 A、B。采用紅外光譜、核磁共振13C譜分析產(chǎn)物結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示合成出的聚硅氧烷A和聚硅氧烷B結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)。對兩種聚硅氧烷的水溶性、穩(wěn)定性進(jìn)行了測定，聚硅氧烷A、B具有一定水溶性、穩(wěn)定性良好可儲存大于六個(gè)月。
　　將聚硅

4、氧烷A、B分別與水性環(huán)氧樹脂、固化劑按一定比例混合均勻后涂膜固化，制成反應(yīng)型固化膜和共混型固化膜。紅外光譜顯示兩種固化膜固化完全，掃描電鏡顯示聚硅氧烷與水性環(huán)氧樹脂分散性良好。反應(yīng)型固化膜和共混型固化膜的柔韌性均提升至1級。對兩種固化膜的涂膜硬度、附著力、耐沖擊性、吸水率、耐水性和耐化學(xué)試劑性進(jìn)行了測試并對比。反應(yīng)型固化膜隨著聚硅氧烷 A含量的增加，表干時(shí)間縮短、鉛筆硬度升高、附著力不變、沖擊高度增加、吸水率增加、耐水性在含量為20%較