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环氧/丙烯酸树脂相容性及自分层行为研究

常静

  自分层涂料由两个或更多不相容的树脂组成,一次性涂刷于基材上随着溶剂的挥发能自发分层,并有一个过渡层,这样形成的涂膜兼具两层或多层涂料的性能,更主要的解决了层问的附着力问题,在涂料工业中有广阔的应用前景。由于自分层涂料自身的复杂性,在理论和应用上都存在很多问题尚待研究,本文选择耐腐蚀性好、附着力强的环氧树脂和耐候性优良、表面装饰性好的丙烯酸树脂为自分层涂料研究体系,开展研究工作。结合形成自分层涂料的必备条件,本文首先研究了环氧树脂的溶解度参数;进而用三角图上近似均匀布点法设计并用自由基溶液聚合法合成了一系列丙烯酸树脂、并研究了环氧与丙烯酸树脂的相容性;并在此基础上初步研究两者的自分层行为。对环氧树脂的一维溶解度参数及Hansen的三维溶解度参数研究结果表明,温度、浓度、分子量变化对一维溶解度参数和三维溶解度参数范围均有影响:温度升高、浓度降低、分子量减小,溶度参数范围扩大。用共溶剂法及光学显微镜法研究了合成的丙烯酸树脂与环氧树脂的相容性,发现丙烯酸树脂与环氧树脂的相容性分为从相容到不相容的三类。第Ⅰ类:相容,溶液透明不分层,涂膜均匀透明;第Ⅱ类:不相容,溶液分层,涂膜不透明,相分离程度很大;第Ⅲ类:处于相容与不相容的中间情况,溶液不分层,涂膜不透明,有一定程度的相分离。用浊度法和匹配溶解特性法测定了丙烯酸树脂和环氧树脂的一维溶度参数和三维溶度参数,分析结果表明三维溶度参数和重叠因子可以更准确的预测树脂间的相容性。相容程度随着重叠因子的增大而提高。重叠因子小于70%时相容性差,重叠因子增大到大于90%时树脂间的相容性好。选择重叠因子在70%~90%之间的丙烯酸树脂与环氧树脂配制自分层体系。研究结果表明混合溶剂组成对分层效果影响很大,混合溶剂不同相对挥发速率也有差异,进而影响树脂的分相和分层时间。分层效果与膜厚有关,厚膜比薄膜的分层效果好。由不同固化体系的分层结果可知,固化剂对分层效果影响不大,这可能是由于分层时间小于固化剂的凝胶时间,若凝胶时间很短则可能会影响分层效果。……   
[关键词]:环氧树脂;丙烯酸树脂;溶解度参数;相容性;自分层
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2006年
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