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浅谈聚氨酯改性环氧树脂胶黏剂的研究与应用进展杨学军(杭州国电大坝安全工程有限公司嵊州分公司,浙江绍兴312400)摘要：在本文中研究几种聚氨酯改性环氧树脂胶黏剂方法，分析聚氨酯改性环氧树脂胶黏剂的实际应用。
关键词：聚氨酯；改性；环氧树脂胶黏剂；研究；应用进展应用聚氨酯改性环氧树脂胶黏剂，是高分子材料研究的重点方向，采用聚氨酯为改性材料，能够使得改性后的胶黏剂结合二者优势，产生理想的胶黏剂。
1聚氨酯改性环氧树脂胶黏剂的方法环氧树脂胶黏剂的应用比较广泛，虽然该种胶黏剂材料存在着很多优点，但是单一环氧树脂固化之后其联结密度比较高，内应力比较大，在这样的情况下，其耐冲击性比较差，容易产生开裂。
1.1端氨基聚氨酯增韧环氧树脂体系端氨基聚氨酯增韧环氧树脂体系方法，实际上是利用端氨基聚氨酯作为基础固化剂，该种固化剂与其他类型的固化剂相比存在着较为明显的优势就是，其在实际应用中极性聚醚柔性较强，并且在实际应用中，相应的增韧环氧树脂强度有增不减。
该种方法可以应用与室温反应，并且相应的固结体具有良好的耐化学腐蚀性能，在实际应用中能够有效的克服普通脂肪胺固化剂的弊端，如有效的克服固化剂易挥发、毒性大等问题。
陈建军采用端氨基聚氨酯作为韧性固化剂，在实际应用中产生了环氧胶黏剂体系，如，当相应的固化剂相对分子质量为1237时，其聚氨酯改性体系的实际冲击强度最高能够达到25.2kJ/m2[1]。
1.2端羟基聚氨酯预聚体改性环氧树脂基于端羟基聚氨酯与聚体改性环氧树脂材料，在实际应用中通常能够合成端羟基聚氨酯预聚体。
我国学者马天信在对该种胶黏剂进行研究中，将自制的端羟基聚氨酯直接加入到环氧树脂当中，当固化之后的固化物在实际应用中，其韧性提升了很多。
据调查，该种材料粘接强度与未改性的材料相比，强度能够达到19MPa。
1.3聚氨酯互穿聚合物网络增韧环氧树脂在研究中发现，将聚氨酯弹性体引入到环氧树脂中，所能够形成的互穿网络结构，一方面能够提升聚氨酯的实际粘结性能，另一方面还能提升材料的应用刚度。
2019,Vol郾 33,No郾 7摇 www. mater鄄rep. com水性聚氨酯改性环氧树脂乳液的涂膜性能研究王玉龙1 ,侯立杰2 ,刘志勇1, ,李世宇1 ,李卓辉21摇 烟台大学土木工程学院,烟台 264000 2摇 烟台大学化学与化工学院,烟台 264000制备不同粒径的水性聚氨酯,并分析添加不同粒径和掺量的水性聚氨酯对环氧乳液成膜拉伸性能、断裂伸长率的影响,同时测试了涂膜的抗冲 击、柔韧性、耐腐蚀性、光泽度等性能。
结果发现:粒径为 55 nm 的水性聚氨酯掺量为 5% 时对水性环氧树脂的增韧效果最好,改性涂膜的拉伸强度、 断裂伸长率和断裂能比未改性环氧涂膜分别提高了 30% 、62% 和 143% ,而弹性模量基本不降低。
SEM 结果表明:掺加聚氨酯后环氧涂膜在受到外 力作用时可使应力分散,断口表面条纹多且层次丰富,呈现韧性断裂的特点,形成涂膜的抗冲击、柔韧性、耐酸碱、光泽度等性能也有显著改善。
关键词摇 摇 水性聚氨酯摇 水性环氧树脂摇 增韧摇 涂膜摇 性能 中图分类号:TQ323郾 5摇 摇 文献标识码:AStudy on Coating Properties of Waterborne Polyurethane ModifiedEpoxy Resin LatexWANG Yulong1 , HOU Lijie2 , LIU Zhiyong1, , LI Shiyu1 , LI Zhuohui21摇 College of Civil Engineering, Yantai University, Yantai 264000 2摇 College of Chemistry and Chemical Engineering, Yantai University, Yantai 264000W aterborne polyurethanes with diverse particle sizes were prepared first. Then, the influence of adding waterborne polyurethanes with diffe鄄 rent particle sizes and amounts in epoxy resin latex on the tensile properties and elongation at break of the modified epoxy resin film were investigated. The impact properties, flexibility, corrosion resistance, gloss and other properties of the modified epoxy resin coating were ana鄄 lyzed. The results indicated that the modified epoxy resin with the best toughening effect was prepared by adding 5% waterborne polyurethane with particle size of 50 nm. Compared to the epoxy coating without modification, the modified epoxy resin coating exhibited the increase of 30% , 62% , and 143% in tensile strength, elongation at break, and fracture energy, while the modulus of elasticity of the modified coating did not de鄄 crease. It could be observed from SEM results that fracture surface of the modified coating was rich in stripes and layers, showing the characteris鄄 tics of ductile fracture. This might be explained by the addition of waterborne polyurethane that made the stress on the modified epoxy resin coa鄄 ting be effectively dispersed when subjected to external force. In addition, the properties of the coating, including impact resistance, flexibility, glossiness, acid resistance and alkali resistance, were also improved evidently.Key words摇 摇 waterborne polyurethane, waterborne epoxy resin, toughening, coating, performance0摇 引言环氧树脂( EP) 具有优异的力学性能和化学稳定性,长期 以来被广泛应用于化工涂料、土木建筑等领域;但由于环氧 树脂较脆且容易老化,其应用受到一定限制[1] 。
二乙醇胺开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究王继印;黄毅萍;陶灿;俞斌;解芝茜;李磊;许戈文【摘要】采用二乙醇胺(DEOA)开环环氧树脂E-44制得端羟基环氧树脂(E-OH),用E-OH合成一系列羟基环氧改性水性聚氨酯(EWPU)乳液,并研究了E-OH添加量对EWPU乳液的粒径及涂膜性能的影响.核磁氢谱(1H NMR)测定了E-OH的结构和开环率,傅里叶红外光谱(FT-IR)确定了水性聚氨酯(EWPU)的结构,激光粒度仪测定了EWPU乳液粒径,热重(TG)测定了EWPU的耐热性能.结果表明:随着E-OH添加量增大,EWPU预聚体黏度增大,乳液粒径增大,乳液稳定性下降.另外,随着E-OH添加量增大,EWPU胶膜吸水率、溶胀度、拉伸强度和断裂伸长率均出现先增加后降低的特点.EWPU胶膜力学强度最高可以达到26.69 MPa,断裂伸长率最高可以达到428.35％.综合分析实验数据得到E-OH在EWPU体系的最佳加入量为2.5％～3.5％.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)002【总页数】7页(P32-38)【关键词】二乙醇胺;环氧树脂;改性;水性聚氨酯【作者】王继印;黄毅萍;陶灿;俞斌;解芝茜;李磊;许戈文【作者单位】安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院,安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4+3水性聚氨酯材料因其独特的环保优势而受到人们的广泛关注。
环氧树脂改性与应用的研究进展蒋华麟 陈萍华(南昌航空大学环化学院,江西南昌 330063)摘 要:环氧树脂中含有羟基、环氧基等极性基团。
它易于许多极性表面产生次价键、氢键和主价键,因而具有极强的附着力。
本文从四个方面了环氧树脂的改性与应用,“绿色涂料”改性;为提高增韧性改性;作为隐身涂料的改性;如表面性能、成型、阻燃等其他方面。
关键词:环氧树脂 改性 进展引言环氧树脂通常是环氧氯丙烷和二酚基丙烷(双酚A)的缩聚物,缩聚反应常在氢氧化钠存在下进行[1]。
环氧树脂中含有羟基、环氧基等极性基团。
它易于许多极性表面产生次价键、氢键和主价键,因而具有极强的附着力。
同时环氧基和羟基能与其他化合物官能团(如胺基、羟基及羧基)反应形成网络结构,从而获得高的机械性能。
结构中的醚键由于可以自由旋转,加上交联点间存在许多碳氢脂肪键,使得其具有一定韧性。
1 从“绿色涂料”角度对环氧树脂进行改性所谓“绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料(或称无溶剂涂料)和辐射固化涂料等,从基料性能和使用现状看,环氧树脂基材的涂料将成为绿色涂料主导。
目前国内外一些先进企业的环氧树脂固含量溶剂型涂料,固含量可达100%。
环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨性能、机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能,以及收缩率低、易加工成型和成本低廉等优点,在胶粘剂、电子仪表、轻工、建筑、机械、航天航空、涂料、电子电气绝缘材料及先进复合材料等领域得到广泛应用[2]。
常见的环氧树脂主要有两种类型,一是双酚A缩水甘油醚型环氧树脂。
通常被称为双酚A环氧树脂,占环氧树脂总产量的90%;另一种是高官能度环氧树脂(分子中具有2个以上环氧基)。
近年来,有关环氧树脂改性的研究已经取得了相当的进展[3-7]。
2 为提高环氧树脂的增韧性进行改性为了增加环氧树脂的柔韧性,最初人们采用的方法是加入一些增塑剂、增柔剂,但这些低分子物质会大大降低材料的耐热性、硬度、模量及电性能。
木器面漆用环氧改性水性聚氨酯的研制0 引言水性木器漆的研究成为我国涂料行业“十二·五”规划的重要内容，解决水性涂料在硬度、耐水耐溶剂性上的缺陷已经时不我待。
环氧树脂具有模量高、强度高和耐化学性好、热稳定性好等优点，能够通过共混和接枝共聚的方式与聚氨酯结合，目前已经成为提高水性聚氨酯耐水、耐溶剂性能及拉伸强度等各项综合性能的重要手段[1-2]。
特别是环氧树脂作为多羟基化合物，通过共聚法与聚氨酯反应可以将支化点引入聚氨酯主链，形成部分网状结构使性能更为优异。
但是共聚法难以得到稳定的乳液，制备过程中难以乳化，贮存时容易胶化[3]。
因此本研究将环氧树脂与干性油脂肪酸酯化合成环氧酯，并以环氧酯为原料合成环氧树脂和脂肪酸复合改性的水性聚氨酯，结合环氧树脂和不饱和脂肪酸的自动氧化交联作用，希望在提高产品综合性能的基础上解决常规的环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性后乳液贮存稳定性差的问题。
1 实验部分1.1 材料亚麻油酸：E-20，N210(Mn=1 000)，江苏三木；甲苯二异氰酸酯(TDI)：巴斯夫；二羟甲基丙酸(DMPA)：工业级，进口；乙二醇(EG)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)：均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；二正丁胺：分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司。
1.2 环氧酯的合成将亚麻油、E-20 环氧树脂、回流二甲苯、催化剂加入到四口瓶内，升温至150 ℃树脂熔化后，开动搅拌，升温至200~205 ℃，保温酯化约2 h，取样测酸值，当酸值降至5 以下时，停止加热，降温冷却、备用。
1.3 水性聚氨酯的合成在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的四口烧瓶中，按配方量加入自制环氧酯和N210，用适量丙酮溶解后，加入计量的TDI，80 ℃下反应2 h，降温到60 ℃，加入DMPA、丙酮，65~80 ℃回流反应2 h，降温到60 ℃，加入乙二醇扩链，60~75 ℃回流反应至异氰酸根含量(二正丁胺滴定法)达规定值。
环氧树脂改性无溶剂聚氨酯-丙烯酸树脂复合乳液及其性能研究费贵强;朱科;毕卫宇;王海花;李菁熠;陈宗明【摘要】A series of solvent-free anion polyurethane/acrylate (WPUA)dispersions modified with epoxy resin (E-44)were successfully synthesized by in-situ emulsion polymerization.Effects of E-44 content on appear-ance,centrifugal stability of the dispersions were studied,as well as thermal properties,water and alcohol re-sistance,pencil hardness,adhesion and impact strength of the films.FT-IR demonstrated the hydroxyl and ep-oxy groups were reacted with isocyanate groups.TGA results indicated WPUA with the incorporation of E-44 had relatively higher thermostability.Additionally,the best properties of WPUA films was obtained at 7.6%E-44 content,while the water and alcohol resistance were 6.13% and 49.78%,respectively.The pencil hard-ness of film was 2 H,the adhesion reached 0 grade,and the impact strength met requirements.%采用原位聚合法,制备得到系列环氧树脂(E-44)改性的无溶剂阴离子聚氨酯/丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。
