水性氟硅改性丙烯酸树脂的合成及涂膜性能研究
近年来，环境污染问题日益凸显，水污染也成为当前热点研究课题。水性涂料是一种绿色环保的消毒，它不仅具有优异的抗菌性能，而且还具有良好的抗氧化性能，可以有效改善水的污染情况。水性涂料的主要成分是丙烯酸树脂，但是，由于大多数丙烯酸树脂含有毒性化学品，涂膜性能也不佳，因此，改良其表面活性及涂膜性能就成为当前研究热点。
水性氟硅改性丙烯酸树脂是一种合成材料，它基于氟硅改性技术，主要由氟硅改性丙烯酸树脂来改善其涂膜性能。氟硅改性丙烯酸树脂的合成过程分为三步：首先，用无水甲醇与硫酸钠溶液作用，将氟硅改性剂与丙烯酸树脂相结合，形成氟硅氯化物；其次，在高温下用硝酸钠溶液加热，将氟硅氯化物去水分解成氟硅酸酯；最后，将其加入到丙烯酸树脂中，形成氟硅改性丙烯酸树脂。
水性氟硅改性丙烯酸树脂的涂膜性能大大提高，具有更好的附着力和耐久性，给水性涂料的性能注入新的活力。与传统的水性涂料相比，水性氟硅改性丙烯酸树脂的表面活性较强，涂膜性能较好，耐腐蚀性、耐污染性以及抗凝聚力更强，可以有效抑制水中的病原体和有害菌群，改善水质。
另外，与传统的水性涂料相比，水性氟硅改性丙烯酸树脂的耗能更低，更加环保，涂膜后需要的烘烤时间更短，可以有效降低成本。
总而言之，水性氟硅改性丙烯酸树脂是一种优秀的全水溶性涂料，对改善水环境质量、降低污染和节能降耗有着重要意义。在未来的研
究中，将会有更多的研究来深入探讨水性氟硅改性丙烯酸树脂的合成及涂膜性能。
除了上述内容，还有一些其他的改进技术，比如改性水性塑料树脂，复合材料，电泳技术等，也都能有效改善水污染等环境问题，为我们创造良好的生活环境做出重要贡献。
以上就是本篇文章关于《水性氟硅改性丙烯酸树脂的合成及涂膜性能研究》的介绍，从氟硅改性技术的合成到涂膜性能的改善，都能为我们的环保事业做出重要的贡献，未来环保科技的发展将会更加绚丽多彩。
含环氧和长氟碳链的丙烯酸酯的制备及其改性环氧树脂涂料性 能研究 张晓伟 【摘要】采用两步法合成了可聚合含氟丙烯酸酯预聚物(FM),并将其与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚合成了含环氧和长氟碳链的丙烯酸酯共聚物(CFPA).采用GPC、1H NMR对该聚合物的结构进行表征.将CFPA与环氧树脂E51共混得到改性环氧树脂涂料.对涂膜的表面性能以及本体性能进行了研究.结果表明:加入少量CFPA(0.5％)便可使涂膜的疏水性大幅度提高(水接触角97.8°,二碘甲烷接触角66.0°,表面能25.16 mN/m).X射线光电子能谱(XPS)研究发现,含氟丙烯酸酯聚合物添加量为4％时,CFPA改性的环氧树脂涂膜表面氟原子含量是无规含氟含环氧丙烯酸酯(RFPA)改性的环氧树脂涂膜的8.39倍,氟原子富集于改性涂膜表面,使得材料疏水性得到提高.对改性涂膜的本体性能进行研究,结果表明:改性涂膜具有高凝胶含量、高硬度(4H)、优异的附着力(0级)和低吸水率. 【期刊名称】《涂料工业》 【年(卷),期】2016(046)012 【总页数】6页(P16-21) 【关键词】丙烯酸酯材料;长氟链;环氧树脂;低表面能;涂料 【作者】张晓伟 【作者单位】三友众泰化工涂料有限责任公司,内蒙古137500 【正文语种】中文
【中图分类】TQ630.4 环氧树脂因具有优异的粘结性、热性能、机械性能以及化学稳定性等而被广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装等领域［1-3］。然而，在固化过程中环氧基开环产生的羟基，会使材料的表面能升高，从而限制了环氧树脂在防污、防涂鸦涂料等方面的应用［4］。 含氟聚合物具有低表面能、优异的疏水疏油特性、优异的热稳定性以及化学稳定性，因此可用于疏水、防水涂料等［4-10］。而在众多的含氟聚合物当中，含氟丙烯 酸酯聚合物最为常用。从结构上分析，利用含氟聚合物改善环氧树脂高表面能的问题，需要让尽可能多的氟原子迁移至表面以降低材料的表面能，赋予材料疏水疏油特性。研究表明，含氟链段越长，含氟链段越倾向于往表面迁移［9-10］，因此 可以采取具有长氟链结构的聚合物去改善环氧树脂表面能高的问题。 含氟嵌段共聚物具有长氟链，在较低的含氟单体含量下就能获得理想的表面性能。但是嵌段聚合物的合成需要价格昂贵的特种试剂以及无水无氧等操作条件，这对于大规模工业化生产无疑是一个难题。从高分子材料的结构上分析，梳型聚合物具有长侧链，如果将该长侧链设计为长氟侧链，很有可能达到与含氟嵌段共聚物相近甚至超出含氟嵌段共聚物的效果［5-6］。 因此，本文采用传统自由基聚合的方法合成了一种具有梳型结构的含环氧和长氟碳链的新型丙烯酸酯共聚物，并以其改性环氧树脂E51，制备具有低表面能的改性环氧树脂涂料，以克服传统环氧树脂表面能高的缺点。本文对改性环氧树脂涂膜的表面性能、表面组成以及涂料的凝胶含量、吸水率、表面硬度、附着力等本体性能进行了研究。 1.1 原材料 环氧树脂E51：工业级，巴陵石化；丙烯酸六氟丁酯（HFA）、甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）：工业级，哈尔滨雪佳氟硅化学有限公司；巯基乙醇（2-ME）：分
水性环氧-丙烯酸酯复合乳液制备研究进展 环氧树脂自1947年美国开始工业化生产以来，以其优异的粘接性、附着性、稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度等特性广泛地用于涂料、粘合剂及复合材料等领域。由单一环氧树脂制备的水性涂料具有环境友好的优点，但其耐水性、耐化学品性等方面与溶剂型环氧树脂涂料相比仍存在一定差距，应用推广受到限制。因此，化学工作者尝试对水性环氧树脂进行改性，以改善单一水性环氧树脂的不足，进一步扩大其应用范围。丙烯酸酯乳液具有较好的抗污性、韧性、耐候性等优点，在涂料领域已得到广泛应用。目前，水性环氧树脂-丙烯酸酯复合乳液制备方法主要有溶液聚合法、乳液聚合法等。本文结合国内外水性环氧-丙烯酸酯乳液的研究现状，重点溶液聚合法和乳液聚合法制备水性环氧-丙烯酸酯复合乳液的优缺点进行了分析和总结，并提出了改进思路。 1、溶液聚合法 近年来，随着国内环保法规日趋严格，水性环氧树脂-丙烯酸酯乳液的研究备受关注，目前主要有2种制备方法:一是物理共混，此类方法制备简单，产品同时具有环氧树脂和丙烯酸酯的优点，但环氧树脂含量低且贮存稳定性较差;二是化学改性，即利用官能团间的反应来改性丙烯酸酯乳液，以期获得性能优异的乳液。化学改性可通过溶液聚合和乳液聚合两种途径实现。溶液聚合法又分为溶剂体系中的酯化法和溶剂体系先接枝再水分散法。酯化反应主要是通过有机酸和无机酸与环氧树脂的环氧基发生酯化反应，再向反应产物中加入弱碱将其中和成盐，从而达到将环氧树脂水性化的目的。通过酯化反应制备水性环氧树脂-丙烯酸酯复合乳液工艺简单、无需外加乳化剂。然而，由于酯基易水解，导致乳液的稳定性不好，另一方面由于环氧基已消耗，所得乳液涂膜耐腐蚀性不佳，且不能实现单组分自交联。 溶液接枝反应法最早是Woo等于1982年开发的，一般是将环氧树脂溶于溶剂中，再投入丙烯酸单体(如甲基丙烯酸、丙烯酸等)及引发剂，加热反应，使环氧树脂分子中的亚甲基—CH2—或次亚甲基—CH—成为活性点而引发丙烯酸单体聚合，生成含富酸基团的改性环氧树脂，加碱中和，再加入水后即可制得水性环氧树脂-丙烯酸酯复合乳液。Robsion和Woo等人在溶剂条件下将丙烯酸单体接枝到环氧分子骨架上，制得不易水解的水性环氧树脂。Robsion用DSC和13C-NMR表征接枝共聚物，发现含有20%的丙烯酸和80%的环氧树脂。反应机理为自由基聚合机理，接枝位置为环氧分子链上的脂肪碳原子，接枝率低于100%，最终产物为未接枝的环氧树脂、接枝的环氧树脂和聚丙烯酸的混合物，由于无酯键的存在，用碱中和可得水基乳液。上述接枝所得环氧树脂-丙烯酸酯分散液由于环氧基的存在，其贮存稳定性不能满足实际应用要求。为此，需要对它进行改性。朱国民等先将环氧树脂用磷酸酸化，再与丙烯酸接枝共聚，制得比直接接枝的环氧树脂产物稳定性更好的水基分散体。发现其稳定性随制备环氧磷酸酯时磷酸的用量、丙烯酸单体用量和环氧树脂相对分子质量的增大而提高，其中丙烯酸单体用量是影响稳定性的最主要的因素。张凯等先在溶剂条件下用丙烯酸酯类单体接枝改性环氧树脂，使疏水的环氧树脂链段上带有亲水基团，然后采用氨中和成盐分散制备环氧树脂分散液。此法减少了挥
丙烯酸树脂涂料的发展历程与前景 丙烯酸树脂涂料的发展历程与前景[摘要]丙烯酸树脂由于C-C主链特殊的光、热、化学稳定性与侧链上基团的变化,以致由丙烯酸树脂作为主要成膜基料的丙烯酸涂料在耐候性、耐污染性、耐酸、耐碱、机械性能、耐油及溶剂等方面均具有独特的优势,在使用的工业与民用建筑领域内得到广泛的青睐。我国的丙烯酸涂料研究始于20世纪六十年代,八十年代开始工业化过程,至今在溶剂型与水性体系都取得了惊人的成就,丙烯酸涂料已覆盖日常生活的各个领域。 [关键词]丙烯酸树脂涂料高固含量水溶性环保 development and Prospect of the Acrylic resin coating Wang wenkai 11 Chemical Engineering with the class Abstract: Acrylic resin for C-C backbone special light, heat, chemical stability and the side chain group changes, that consists of acrylic resin as main film-forming binder acrylic coatings in weather resistance, pollution resistance, acid and alkali resistance, mechanical property, oil resistance and solvent etc has unique advantages, in the use of the industrial and civil construction areas are widely favored. China's acrylic coatings research began in twentieth Century sixty time, eighty time begin industrialization process, so far in the solvent and
水性丙烯酸树脂涂料的研究 水性丙烯酸树脂涂料的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时人们开始研究水性树脂的合成和应用。随着环保意识的不断提高，水性丙烯酸树脂涂料逐渐被广泛应用于建筑、汽车、机械等领域。目前，国内外许多研究者致力于水性丙烯酸树脂涂料的研究，取得了许多重要的成果。 在国内，水性丙烯酸树脂涂料的研究主要集中在配方设计、生产工艺和质量控制等方面。研究者们通过调整配方中各成分的含量和种类，合成出不同性能的水性丙烯酸树脂涂料。同时，为了提高生产效率和产品质量，研究者们也在不断优化生产工艺和质量控制方法。然而，国内水性丙烯酸树脂涂料的研究还存在一些问题，如涂料的耐候性、附着力等性能还有待进一步提高。 在国外，水性丙烯酸树脂涂料的研究已经非常成熟，许多企业已经推出了具有自主知识产权的水性丙烯酸树脂涂料产品。这些产品具有良好的环保性能和稳定的性能，已经在许多领域得到了广泛应用。同时，国外的研究者们也在不断探索新的技术路线和方法，以进一步提高水性丙烯酸树脂涂料的性能。 水性丙烯酸树脂涂料被广泛应用于建筑、汽车、机械等领域。在建筑
领域，水性丙烯酸树脂涂料可以用于建筑外墙、室内装饰等，其环保、低毒、高性能的特点受到了广大用户的青睐。在汽车领域，水性丙烯酸树脂涂料可以用于汽车零部件的涂装，其高耐候性、高附着力等性能得到了广泛认可。在机械领域，水性丙烯酸树脂涂料可以用于机械设备、管道等表面的涂装，其耐磨、耐腐蚀等性能也得到了广泛的应用。 未来，水性丙烯酸树脂涂料的发展将更加注重环保、低毒、高性能等方面的研究。随着人们环保意识的不断提高，对水性丙烯酸树脂涂料的需求将会不断增加。因此，未来的研究方向应该是进一步提高水性丙烯酸树脂涂料的性能，以及探索更加环保、低毒的生产工艺和技术路线。还需要加强市场推广和宣传，提高消费者对水性丙烯酸树脂涂料的认知度和接受度。 水性丙烯酸树脂涂料是一种具有广泛应用前景的环保、低毒、高性能的涂料。本文通过对水性丙烯酸树脂涂料的研究现状和发展趋势进行探讨，希望能够为进一步的研究提供指导和建议。未来，我们应该更加注重水性丙烯酸树脂涂料的研究和应用，为推动涂料行业的可持续发展做出更大的贡献。 随着环保意识的不断提高，水性油墨作为一种环境友好型油墨，逐渐
有机硅丙烯酸酯聚氨酯改性水性醇酸r防腐涂料的制备及性能彭伏德 【摘要】采用有机硅、丙烯酸酯与聚氨酯共聚乳液来改性水性醇酸防腐涂料.所得涂料具有优异的耐水性、耐盐雾性、耐候性及物理机械性能,拓宽了水性醇酸涂料在户外钢结构防腐蚀领域的应用. 【期刊名称】《上海涂料》 【年(卷),期】2017(055)005 【总页数】5页(P16-20) 【关键词】有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯共聚物;水性醇酸防腐涂料;耐水性;耐盐雾性;耐候性 【作者】彭伏德 【作者单位】上海启鹏工程新材料科技有限公司,上海 201209 【正文语种】中文 【中图分类】TQ630.7 由于醇酸树脂分子中含有酯基、羟基、羧基和不饱和双键，使其能与各种官能性单体及树脂反应而被改性，开发出种类繁多、各具特色的品种。在合成树脂涂料市场上，醇酸树脂的用量约占40%。 在环境友好型涂料的研发领域里，醇酸涂料水性化早已赢得众多研究人员的重视，研究开发出不少单组分自干、烘干及双组分室温干燥型水性醇酸树脂和涂料。但因为醇酸树脂分子主链上酯键较多，在水介质中对水解不稳定而易降解及催干剂的活
性降低，使水性醇酸树脂在贮存过程中易“失干”，导致涂料产品的综合性能降低。为克服水性醇酸树脂的缺点，本研究采用一种化学合成方法，用有机硅丙烯酸酯聚氨酯共聚乳液来改性醇酸树脂水分散体防腐蚀涂料，其特点在于： 有机硅是一种特殊高分子化合物，它兼有无机化合物和有机化合物的特性，具有耐低温、耐大气老化、憎水、耐有机溶剂、耐辐射等优异性能；丙烯酸酯树脂具有优异的耐光性、耐候性，较好的耐酸碱盐腐蚀性、极好的柔韧性等；聚氨酯具有优良的耐低温性、耐化学溶剂性、耐磨性、附着力、耐光照老化性（脂肪族）等。 用上述三元聚合物水分散体改性醇酸水分散体制备的防腐蚀涂料，施工性好，可刷涂、辊涂、喷涂、无气喷涂，涂膜丰满，具有优良的物理机械性能、耐化学品性、耐盐雾性和耐候性等，可广泛应用于钢结构和混凝土基面的防护与装饰。 1.1.1 原材料 妥尔油脂肪酸，上海富畦工贸有限公司；苯酐，上海中利化工有限公司；季戊四醇，上海巨道化工有限公司；催干剂A200，勤加缘化工有限公司；乳化剂AE300，上海忠诚精细化工有限公司；聚乙烯醇1788，上海凯社实业发展公司；聚甲基丙烯酸钠，上海研臣实业有限公司。 1.1.2 制备工艺 采用后乳化工艺制备水乳液醇酸分散体。以妥尔油脂肪酸、苯酐和季戊四醇为主要原料，制成油度68%的醇酸树脂，酸值11 mgKOH/g，羟值32 mgKOH/g。然 后在乳化剂存在下进行水乳化分散，m（醇酸树脂）∶m（水）= 1∶1。 方法一是进入均化釜前，将催干剂加入醇酸树脂中，乳化剂加入水中，用磁力搅拌器混合分散，再用KOH调节pH至7。在60℃左右，在加压的均化釜中完成乳化。方法二是将醇酸树脂与乳化剂、保护胶（聚乙烯醇1788、聚甲基丙烯酸钠）和软水在装有螺旋桨式混合器的均化器中乳化，搅拌速度2 500 r/min，20℃下乳化20～25 min，获得醇酸乳液。
水性丙烯酸树脂涂料的研究（可编辑）中图分类号:TB324 论文编 号:1028706 12-0087 学科分类号:070303 硕士学位论文 水性丙烯酸树脂涂料的研究 研究生姓名王晓明学科、专业有机化学研究方向功能高分 子指导教师王经文副教授南京航空航天大学 研究生院材料科学与技术学院 二О一二年三月 Nanjing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Materials Science and Technology Study of Water-borne Acrylic Resin Coating A Thesis in Organic Chemistry by Xiaoming Wang Advised by Associate Professor. Jingwen Wang Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science
March, 2012 承诺书 本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名: 日期: 南京航空航天大学硕士学位论文 摘要 本研究对水性丙烯酸树脂进行改性,并对其合成工艺以及性能表 征进行了详细的研究。 以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸为主要原料合成了水性 丙烯酸树脂,并用环氧树 脂对其进行接枝改性,以自制的甲醚化三聚氰胺甲醛树脂对其进 行交联固化。利用红外光谱和 核磁共振谱分别对树脂结构进行了表征,探讨了环氧接枝改性水 性丙烯酸树脂的反应机理。使 用 DSC 对改性前后的树脂进行了热分析。研究了交联剂的种类、用量、固化温度、固化时间等 因素对树脂性能的影响。研究结果表明:对于丙烯酸树脂,加入 20 %交联剂,固化温度 150 ?,
氟碳树脂论文：光固化水性含氟聚氨酯—丙烯酸酯树脂涂料的制备与研究 【中文摘要】现代涂料发展的方向是高性能、高效能、高环保、低污染、无公害、节省能源,符合可持续发展的要求。传统的溶剂型涂料无法满足环保的要求,将被新型的水性涂料,高固体份涂料以及粉末涂料等代替。氟碳涂料具有良好的附着力与优异的耐候性、耐热性、耐化学腐蚀性、抗氧化性,并且具有低的表面能,有一定的耐玷污性,能满足人们的需求。光固化技术因其高效的性能,被大量应用于涂料工业。本研究合成了一种可光固化的水性含氟聚氨酯-丙烯酸(WUVPFUA)树脂,将其制备成水性涂料,固化成膜后,以一系列的检测手段研究了漆膜性能。首先,以不同的含氟丙烯酸单体合成了支链长短不一的两类高固体份含氟羟基丙烯酸树脂(PFA)。通过在丙烯酸聚合物中引入含氟基团,并控制含氟单体用量,合成了氟含量为5%-15%的一系列侧链不同含氟丙烯酸树脂。利用红外分析仪(FTIR)深究了所合成树脂的反应的程度,树脂中的双键反应完全,并证明了氟原子的存在；利用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定所合成树脂的分子量,显示其数均分子量可控制在3000～20000,分子量分布可控制在1.5-2.0。讨论了溶剂、单体、引发剂等的种类和用量,以及反应温度、单体滴加速度、酸值等合成工艺条件对树脂分子量、分子量分布以及树脂粘度的影响。通过控制分子量,PFA既可直接用于制备成高固体份含氟涂料
使用,又可作为制备水性含氟光固化树脂涂料的预聚体。将合成的树脂与一定量的HDI缩二脲多异氰酸酯固化成膜,测定涂膜各项性能, 其综合性能较常规的丙烯酸树脂涂料好。以含氟羟基丙烯酸酯树脂预聚体为基础,利用异氰酸酯进行接枝,合成了异氰酸官能团封端的中 间体。然后,通过羟基丙烯酸单体封端制备出端双键的光固化含氟树脂。反应过程中引入亲水性链段,实现树脂的水性化。讨论了接枝反应和封端工艺的影响因素,并将合成树脂与光引发剂配合,通过光固 化机成膜,研究漆膜性能。结果表明：1、FTIR分析表明所合成树脂中氨酯键与双键同时,具有光固化活性；2、热重(TG)分析,发现漆膜的热分解主要分为两阶段：第一阶段主要为丙烯酸酯-聚氨酯键结构分解,第二阶段主要为含氟链段分解；氟原子的引入提高了树脂的耐热性能；3、以静水接触角测试涂膜表面性能,证明氟原子的引入,增加了树脂涂膜表面的接触角；4、探讨了光引发剂用量对树脂固化性能的影响，当光引发记用量在1%时,成膜性能最好；经检测固化后涂膜的各项性能,表明合成了一种表面能低,拒水拒油好,且耐热性能和化学稳定性优异的高耐沾污性可光固化的水性含氟涂料。 【英文摘要】The direction of modern coating industry development tends to be of high-performance, high efficiency, environment-friendly, low pollution, no public harm, energy-saving, which accords with the requirements of sustainable development. The traditional solvent-based
水性氟硅改性丙烯酸树脂的合成及涂膜性能研究 近年来，环境污染问题日益凸显，水污染也成为当前热点研究课题。水性涂料是一种绿色环保的消毒，它不仅具有优异的抗菌性能，而且还具有良好的抗氧化性能，可以有效改善水的污染情况。水性涂料的主要成分是丙烯酸树脂，但是，由于大多数丙烯酸树脂含有毒性化学品，涂膜性能也不佳，因此，改良其表面活性及涂膜性能就成为当前研究热点。 水性氟硅改性丙烯酸树脂是一种合成材料，它基于氟硅改性技术，主要由氟硅改性丙烯酸树脂来改善其涂膜性能。氟硅改性丙烯酸树脂的合成过程分为三步：首先，用无水甲醇与硫酸钠溶液作用，将氟硅改性剂与丙烯酸树脂相结合，形成氟硅氯化物；其次，在高温下用硝酸钠溶液加热，将氟硅氯化物去水分解成氟硅酸酯；最后，将其加入到丙烯酸树脂中，形成氟硅改性丙烯酸树脂。 水性氟硅改性丙烯酸树脂的涂膜性能大大提高，具有更好的附着力和耐久性，给水性涂料的性能注入新的活力。与传统的水性涂料相比，水性氟硅改性丙烯酸树脂的表面活性较强，涂膜性能较好，耐腐蚀性、耐污染性以及抗凝聚力更强，可以有效抑制水中的病原体和有害菌群，改善水质。 另外，与传统的水性涂料相比，水性氟硅改性丙烯酸树脂的耗能更低，更加环保，涂膜后需要的烘烤时间更短，可以有效降低成本。 总而言之，水性氟硅改性丙烯酸树脂是一种优秀的全水溶性涂料，对改善水环境质量、降低污染和节能降耗有着重要意义。在未来的研
究中，将会有更多的研究来深入探讨水性氟硅改性丙烯酸树脂的合成及涂膜性能。 除了上述内容，还有一些其他的改进技术，比如改性水性塑料树脂，复合材料，电泳技术等，也都能有效改善水污染等环境问题，为我们创造良好的生活环境做出重要贡献。 以上就是本篇文章关于《水性氟硅改性丙烯酸树脂的合成及涂膜性能研究》的介绍，从氟硅改性技术的合成到涂膜性能的改善，都能为我们的环保事业做出重要的贡献，未来环保科技的发展将会更加绚丽多彩。
氟硅丙烯酸聚氨酯疏水涂层的构效关系研究针对丙烯酸树脂存在的一些缺陷,人们常采用共聚、接枝、交联和共混等方法对其进行改性,进而得到高性能的丙烯酸树脂。有机氟树脂和有机硅树脂具有优异的疏水性、耐腐蚀性、耐低温性、热氧化稳定性和防粘性等性能。 纳米SiO2(nano-SiO2)独特的纳米效应使其具有很多优异的性能,而被广泛应用于功能涂料领域。本论文以丙烯酸酯类单体、端乙烯基硅化合物、有机氟单体和nano-SiO2等为原料,采用自由基聚合法合成氟硅丙烯酸树脂,再与异氰酸酯类固化剂交联制备疏水涂层。 具体内容如下:1、利用硅烷偶联剂(Kh570)对nano-SiO2进行改性后,与丙烯酸类单体通过溶液自由基聚合法合成nano-SiO2/含氟丙烯酸树脂(SiO2-FPEA),再与异氰酸酯交联固化,制备nano-SiO2/含氟丙烯酸聚氨酯(SiO2-FPAU)涂层。通过红外光谱、扫描电镜、热重分析、力学性能测试和耐老化性能测试等手段,对涂层的结构和性能进行分析。 结果表明,所制备的SiO2-FPAU涂层具有很好的疏水性,nano-SiO2可以在涂层表面形成微纳米的粗糙结构;三维交联网状结构的SiO2-FPAU涂层可以赋予涂层更好的力学性能、耐水性、耐化学试剂性、热稳定性和耐老化性,经化学溶液长时间浸泡后不产生明显的外观缺陷,人工老化720 h后失光率低于30.0%。2、以含有羟基、羧基、烷基或含氟烷基的丙烯酸酯以及端乙烯基硅化合物为单体,通过乳液自由基聚合法得到了水性氟硅丙烯酸树脂(WFSiPA)乳液,再与水性异氰酸酯固化剂混合制备双组份涂料。 主要研究了反应温度、引发剂用量、乳化剂用量、功能单体用量对聚合反应和乳液性能的影响,以及有机氟、有机硅单体和固化剂对涂层性能影响。结果表
本科生毕业论文 开题报告 题目：一种新型氟硅聚合物的制备与性能 姓名：马玉伟 学号：201108040124 班级：应用化学112班 所在院系：化学与化工学院 指导教师：黄良仙
一种新型氟硅聚合物的制备与性能 一种新型氟硅聚合物的制备与性能 一、研究目的与意义 含氟材料一般为长链碳氟化合物，碳氟键的键能较大，比较稳定，氟原子不但与碳原子结合牢固，且在碳骨架外层排列十分紧密，有效地防止了碳原子和碳链的暴露，故碳氟化合物表现出卓越的化学稳定性、耐候性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能。 有机硅材料兼有无机物和有机物的性能，具有优良的耐高低温(-60~310℃)、耐紫外线、耐氧化降解等性能。 含氟硅聚合物是一种新型材料，它有机的结合了有机硅与有机氟化合物的优点，成为国内外材料领域的一个新的热点研究课题。含氟硅聚合物在保持有机硅材料耐热性、耐寒性的同时，兼具耐候耐老化、耐溶剂和油等优异性能和具有更低的表面能性能，可广泛应用于航天、航空、汽车、电子、纺织、机械及建筑等领域中。 含氟硅聚合物是极具应用前景的一种新型材料。近年来，国内外对此方面进行了很多的研究，但目前关于氟硅聚合物的应用拓展工作还远远不够，还要进一步研究和开发新型的氟硅聚合物。因此，该课题有很大的理论意义和实际意义。 二、国内外研究情况 对于氟硅材料的开发，最初早在20世纪50年代初，Dow Corning公司巧妙地将有机氟材料与有机硅材料优势互补, 开发了氟硅系列产品[1]。 Smith等[2]报道用4-溴苯酚为主要初始原料，先合成双[1,3-[[4-(三氟乙烯基)醚基]苯基]]-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷单体，然后用该单体通过本体聚合方法，合成了含硅氧烷的全氟环丁烷芳基聚醚。该聚合物具有良好的光滑性、柔韧性、热稳定性。 Fujiwara等[3]用含氟烯烃BFP与T8反应，并研究了其反应机理。实验分析表明，BFP只有与T8S在二叔丁基过氧化物(DTBP)引发下才能发生氢硅烷化加成反应，制得主链具有烷基甲硅烷基的氟化杂化聚合物。该聚合物分子量达2．5×105，且能溶解在甲醇、四氢呋喃、氯仿等常见有机溶剂中。 唐春怡等[4]以甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸六氟丁酯为单体，合成了一系列阳离子光固化型三元含氟共聚物，并表征其结构。这些共聚物分别与环氧硅烷混合制备光固化型粘合剂体系，然后经紫外光照射粘附于真丝织物上。测试光固化涂层的表面接触角、化学稳定性、柔软性、泛黄及热降解性等性能，结果表明：由于含有氟、硅组分，粘合剂涂层的表面能低至22 mJ/m2；其化学稳定性和柔软性良好，且不易泛黄。 Sibouklis等[5]将含氟醇和丙烯酰氯反应合成全氟烷基烯丙基醚，以甲苯为溶剂，烯丙基溴为相转移剂，在铂一二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物为催化剂，与聚甲基氢硅氧烷发生氢硅烷化加成反应。实验结果表明，这种具有低表面自由能的聚合物能够形成相对光滑的涂膜，可作为阻止细菌沾附到表面上的有用涂膜之一。 陈雪等[6]利用硅氢加成反应,成功合成出有机硅、氟改性的丙烯酸酯,用核磁共振(1HNMR)跟踪反应进程并表征产物结构,以实时红外光谱(FT-IR)研究了两种产物的光聚合动力学性质。结果表明,Si-H键转化率高,光聚合速率和最终转化
含氟硅丙烯酸酯乳液的合成及拒水性能分析 李智斌;樊增禄;毛宁涛;李庆;蔡信彬 【摘要】为提高纯棉织物的拒水性，以丙烯酸丁酯（B A ）、甲基丙烯酸十二氟庚酯（G‐04）和乙烯基三乙氧基硅烷（KH‐151）作为反应单体，在阴／非复合乳化剂和引发剂过硫酸钾（KPS）作用下，采用乳液聚合的方法制备含氟硅丙烯酸酯乳液．用红外光谱（FT‐IR）对含氟硅丙烯酸酯乳液主组分的结构进行表征，并考察其对棉织物的拒水性能．通过探讨不同合成工艺参数对含氟硅丙烯酸酯乳液的拒水性能的影响，确定合成的含氟硅丙烯酸酯乳液的最佳原料配比．将制备的乳液对纯棉织物进行拒水整理，可明显改善织物的拒水性能，整理后纯棉织物对水的接触角达到126.8°，静水压达到1.45kPa ，表现出良好的拒水效果．%In order to improve the properties of water repellency for cotton fabrics ,butyl acry‐late(BA),dodecafluoroheptyl methacrylate(G‐04) and triethoxyvinylsilane(KH‐151) were used as monomers to synthesize pololyacrylate latex containing ,fluorine and silicone ,by adop‐ting emulsion polymerization technique .K2S2O8 (KPS) and nionic/nonionic surfactants were employed as water soluble initiator and mixed emulsifier ,respectively .Structure information of polyacrylate latex containing fluorine and sil icone was characterized by Fourier Transform In‐frared Spectrometer(FT‐IR) ,and the water repellent property of cotton fabric was investiga‐ted .The optimum raw material ratio of polyacrylate latex containing fluorine and silicone was set by the investigation of the influence of processing parameter on w ater repellency .T he trea‐ted cotton fabric exhibits good water repellency property ,the water contact
氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液的制备及应用研究 氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液的制备及应用研究 一、引言 现代科技的快速发展与进步需要高性能的材料来满足各个领域的需求。聚合物乳液作为一种重要的功能性材料，具有良好的乳化稳定性、分散性和可调控性，被广泛应用于涂料、胶粘剂、纺织品和化妆品等领域。然而，传统的聚合物乳液在面临高温、高湿环境时容易发生粘附、流变性变化和脱膜问题，限制了其在一些特殊应用场景下的应用。为了解决这些问题，研究人员对聚合物乳液的改性进行了深入探索，氟硅改性丙烯酸酯聚合物乳液因其独特的性能而备受关注。 二、氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液的制备 1. 原料准备 氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液的制备需要以下原料：丙烯酸酯单体、氟硅改性剂、稳定剂、乳化剂等。 2. 无皂乳化聚合反应 首先将丙烯酸酯单体与氟硅改性剂按一定的配比混合，再加入乳化剂和稳定剂，形成预乳液。然后，将预乳液加入乳化釜中，并进行乳化处理，同时加入适量的引发剂，触发乳化聚合反应。反应进行一段时间后，得到聚合物无皂乳液。 3. 乳液的表征与稳定性测试 通过粒径分析仪对乳液的粒径进行测试，通过荧光显微镜观察乳液的稳定性，并对其进行泌 沉性测试。
三、氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液的应用研究 1. 涂料领域 氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液作为涂料的基础材料，能提供优异的耐候性、耐磨性和耐化学药品侵蚀性能。同时，由于其氟硅改性剂的加入，还可以在表面形成覆盖膜，提供抗粘附性和自清洁性能。 2. 胶粘剂领域 氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液的高接触角、低表面能力使其在胶粘剂领域具有独特的应用价值。通过在乳液中加入纳米氟硅改性剂，可以进一步改善其性能，提高胶粘剂在特定材料表面的粘附性能。 3. 纺织品领域 氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液可用于纺织品的涂层处理，提高纺织品的防水、防油、防污染和耐磨性能。此外，由于其优异的耐温性，还可以用于纺织品的耐高温涂层处理。 四、总结 通过研究可知，氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液在材料科学领域中具有广阔的应用前景。其制备方法简单可行，且所得乳液在涂料、胶粘剂和纺织品等领域中具有出色的性能。未来的研究还可以进一步优化制备工艺、探索乳液的性能调控和开拓更多应用领域，以满足不同领域的需求 氟硅改性丙烯酸酯聚合物无皂乳液具有广泛的应用前景，特别在涂料、胶粘剂和纺织品领域。在涂料领域，该乳液能提供优异的耐候性、耐磨性和耐化学药品侵蚀性能，并且具有抗粘附性和自清洁性能。在胶粘剂领域，其高接触角和低表面能力使其具有独特的应用价值，并且通过添加纳米氟硅改性剂可
丙烯酸树脂的合成及应用 以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及苯乙烯（St)等乙烯基单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸酯树脂（简称AR）。该类树脂具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等特点,已广泛应用于汽车、飞机、机械电子、家具、建筑、皮革、木材、造纸、印染、工业塑料及日用品涂饰等领域。其主要类型有溶剂型AR、水性AR、高固体组分AR和粉末型AR等。 通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用领域的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工,制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛. 热固性丙烯酸树脂是指在树脂结构中带有一定的官能团，在制漆时通过加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等树脂中的官能团反应形成网状结构，热固性树脂一般相对分子量较低。热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆，目前在汽车、摩托车、自行车、卷钢等产品上应用十分广泛. 1．水溶性丙烯酸树脂 随着人类对环境及健康的日益重视，水性涂料已获得了愈来愈广泛的应用。国内工业涂料的水性化水平和工业发达国家相比存在着很大差距。水性涂料面临的主要难题是在成本可接受的前提下如何提高产品的性能，使之达到与溶剂型漆相同或接近的水平，并进一步降低VOCs的排放量。水性涂料代表着低污染涂料发展的主要方向.为了不断改善其性能，扩大其应用范围,近半个世纪以来国内外对水性涂料进行了大量的研究. 水性丙烯酸酯树脂涂料在近几十年内得以迅速发展，除了它具有水性涂料的优缺点外，还与丙烯酸酯单体的结构有密切的关系。丙烯酸酯类单体中具有的碳碳不饱和双键经聚合反应生成丙烯酸树脂，该树脂的主链为碳-碳链，有很高的光、热和化学稳定性。因此由丙烯酸酯树脂制备的涂料具有很好的耐候性、耐污
水性聚氨酯（WPU）因其众多优点及用途而受到人们的广泛关注，但单一的WPU因其耐水性、硬度、热稳定性等不太理想而限制了其应，因此需要对其进 行改性。聚丙烯酸酯（PA）、有机硅（硅烷偶联剂）具有与WPU互补的性能，是改性WPU比较理想的材料。论文采用互穿网络聚合法合成了有机硅丙烯酸酯双重改性水性聚氨酯，取得了明显的技术性能提高改性效果。 摘要：以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、g-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、g-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷（KH570）为原料，分别合成了水性聚氨酯预聚体（WPU）、聚丙烯酸酯（PA）、有机硅 改性的水性聚氨酯预聚体（SiWPU）和有机硅改性的聚丙烯酸酯（SiPA），然后以WPU、SiWPU、PA、SiPA为原料，采用互穿网络聚合法合成了有机硅-丙烯酸 酯双重改性水性聚氨酯。通过测定吸水率和水接触角考察了PA、SiPA、SiWPU 含量对胶膜耐水性能的影响并分析了反应机理。结果表明：SiWPU-40%-SiPA-37.5%〔40%为SiWPU的含量（以WPU和SiWPU总质量为基准，下同）；37.5%为SiPA 占膜总质量百分数〕胶膜吸水率从改性前样品WPU的37.8%降低至改性后的6.8%，接触角从56.8°增至86.4°，铅笔硬度从改性前的2B提升至H。热重分析显示，Tmax（样品热分解速率最大时的温度）从改性前的340.2 ℃提升至412.4 ℃；TEM 表明，改性后的乳胶粒形成了核壳结构；XRD和断面SEM显示，PA和有机硅改性均增加了聚合物的交联度。 结论
（1）合成了有机硅、丙烯酸酯及其双重改性水性聚氨酯乳液。红外光谱分析表明，有机硅、丙烯酸酯及其双重改性水性聚氨酯已经成功合成，并且硅烷偶联剂上的硅氧烷基团已经发生水解、缩合形成了—Si—O—Si—键。 （2）在一定的添加量范围内，PA或有机硅含量越高，改性水性聚氨酯（WPU）的耐水性能越好，且两者的改性可以起协同作用；在PA和WPU上同时引入两种有机硅烷偶联剂的改性水性聚氨酯比只在PA或者WPU上引入一种硅烷偶联剂或者不引入硅烷偶联剂所制备的改性水性聚氨酯中PA和WPU的相容性得到提升，具有更好的耐水性和乳液稳定性。 （3）PA改性WPU使耐水性增加的原因是：PA与WPU形成互穿网络结构，增加了聚合物的交联度；有机硅改性WPU使胶膜耐水性增强的原因是：有机硅上的硅氧烷基团发生水解、缩合形成了—Si—O—Si—键，增大了聚合物的交联度，并且有机硅可以降低乳胶膜的表面能。 （4）所制备的SiWPU-40%-SiPA-37.5%乳液的稳定性良好，其胶膜的24 h吸水率降低至6.8%，接触角达86.4°，有较好的耐水性，铅笔硬度达到H，附着力、耐冲击性合格，乳液稳定，可常温固化，在水性涂料领域有良好的应用的前景。 反应路线
水性油墨用水性丙烯酸树脂的研制 2杭州临安区技工学校浙江杭州311300 摘要：随着我国碳达峰、碳中和承诺的提出，开发绿色环保的塑料油墨势在 必行。但由于水性油墨本身的特性及制备工艺的特点，利用传统的水性连接料制 备的塑料油墨的性能并不突出，从而制约了其在高端领域中的应用。基于水性聚 氨酯的油墨连接料因为其突出的综合性能，在众多领域得到广泛的应用，基于此，本文针对水性油墨用水性丙烯酸树脂的研制进行了分析。 关键词：水性油墨；水性丙烯酸树脂；研制 引言 OPP薄膜印刷用的油墨大多都为传统溶剂型油墨，但是根据国家绿色环保的 倡导和人们对美好生活环境的期望，发展塑料油墨势在必行。塑料油墨正在慢慢 倾向于多元化、功能化发展，力求用最少的涂层数拥有综合化、高效化的目的。 1.水性油墨的概述 1.1油墨的组成 油墨一般由色料、粘合剂树脂连接料、溶剂、添加剂四部分组成。按照油墨 的印刷基材来分，主要有纸张油墨、塑料油墨；按照使用油墨的印刷设备来分， 主要有丝网油墨、柔印油墨、凹版油墨以及联机使用的上光油；按照油墨的树脂 连接料可分为丙烯酸树脂类、氨基树脂类、松香改性马来酸树脂类、聚氨酯类。 由于现在全球性的发展趋势都在追求绿色环保、减少环境污染，研制水性油墨代 替有机溶剂型油墨势在必行。 1.2水性油墨的组成
水性油墨的组成有水性高分子乳液连接料、有机颜料、树脂、助剂等，经过 化学反应和物理共混得到水基印刷油墨。水性油墨的优点：绿色环保、价廉易得、无毒不燃，这都得益于其中的水性聚氨酯连接料，还有水性溶剂。 针对水性油墨在制备和使用过程中产生泡沫会影响印刷效果的问题，本研究 采用添加消泡剂的方式保证水性油墨的良好印刷适性，制备了不同含量改性聚硅 氧烷消泡剂D1的凹版薄膜复合水性油墨，并对消泡效果、流平性以及复合强度 等性能进行测试。 2.技术分析 2.1水性丙烯酸树脂连接料 丙烯酸树脂与其他水分散体树脂相比，具有颜色浅、光泽度好、保光、保色 性优、耐候性佳等优点。研究合成了一种水性可剥离的涂料，并且探讨了水性丙 烯酸树脂在其中的开发原理和相应的应用。同时对该涂料的各种影响因素及性能 有深一层的研究。研究以花状氧化锌、对环境无害的水性丙烯酸树脂和硬脂酸为 原料，制备了一种复合疏水涂料。实践证明，所制备的疏水涂料可广泛应用于防 腐和自清洁领域。 2.2水性环氧树脂连接料 水性环氧树脂涂料的附着力及防腐性能较优，若当做底漆可在绝多数材料产 品的表面上应用，如今常应用在制造工业用涂料、食品包装用涂料、电泳涂料和 粉末涂料等方面。 3.水性聚氨酯连接料的研究 聚氨酯（PU）是一种新型的人工合成的高分子复合材料。与其它的复合材料 相比，它有着十分特殊的性能和工艺方法。正因为如此，人们才能根据这些方法 制出很多各种各样的聚氨酯产品出来。因为其特殊的力学性能，从而聚氨酯材料 有了软质和硬质之分；现在很多领域所用的材料中聚氨酯材料占很大一部分，例 如高保护性和装饰性的涂料材料、具有良好柔韧性的合成皮革、具有优异粘合性 能的粘合剂和具有各种品种和优异性能的新型合成材料。其中聚氨酯（-NCO-
含氟丙烯酸聚合物的制备和表面性能的研究 摘要人们用各种各样的烃类单体和全氟烷基乙基丙烯酸一起，采用自由基溶液聚合的方法，已制备出一系列新奇的聚合物。采用两种不同的方法把1加入反应堆制得的聚合物备受关注。通过选择合适的反应条件，可以控制聚合物的结构。 产物即含H 2C=C(CH 3 )CO 2 (CH 2 ) 2 (CF 2 )n F的丙烯酸聚合物在固态时显示出很好的表 面活性。表面活性的大小取决于单体1的加入方法。该聚合加工成薄膜可应用于各种各样的表面。当单体1的质量分数在1.5%的水平时，可以形成防水防油的表面。一般而言，水的接触角（前进接触角）是80°-115°，十六烷的接触角（前进接触角）是60°-70°。另外，当采用角度依赖的化学分析用电子能谱法(ESCA)和次级离子质谱(SIMS)深度剖视法研究该聚合物时，我们发现膜中的氟含量曲线出现一个陡峭的峰值。 介绍有机聚合物的膜已经应用于多种材料的涂料上。在这些应用中，当出现粘结问题时，这些膜的表面性能就变得很重要。例如，降低一张膜的表面张力可以形成不润湿的表面。降低一张膜的表面张力用的最多且最成功的方法之一是：在聚合物中嵌入含氟单体形成涂料。氟可以嵌入聚合物主链。目前已经出现了用氟化二醇和氟化醇类制备聚氨酯的例子。人们已经研究了用氟类聚合物和烃类聚合物的混合物来降低膜的表面张力。有好几个报道利用的是热焓驱使链端倾向于在表面富集和氟一起来改变表面张力。用化学方法把氟单体嵌入制得共聚物和把全氟烷基接枝到聚合物上，二者都可以降低表面张力。 但是，之前的研究大多集中在含氟质量分数相对较大的聚合物上，现在的研究将会证明我们不一定要用含大量氟成分的物质来达到降低表面张力的目的。有例可证：把少量以全氟烷基终止的聚乙稀混入聚乙烯中可以降低表面张力，而且目前的体系是可交叉的，在不用处理粘稠溶液或熔体的情况下，可以获得高分子量且耐用的膜。分子的表面活性很大程度上决定了表面张力降低的多少。也可以证明，选择合适的反应条件也可控制聚合物的结构和分子量。膜的表面性质可用接触角测量法，X光照-化学分析用电子能谱法，时间飞行次级离子质谱法（TOF-SIMS）和动态次级离子质谱法(DSIMS)来检测。 结果和讨论 丙烯酸聚合物体系的合成用来制备含有H 2C=C(CH 3 )CO 2 (CH 2 ) 2 (CF 2 )n F的丙烯酸