1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要試劑與儀器

環(huán)氧樹脂(E-44):工業(yè)級(jí),南通星辰合成材料有限公司;桐油酸:工業(yè)級(jí),碘值152.79g/100g,安徽省瑞芬得油脂加工有限公司;丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸丁酯(BA)、乙二醇丁醚(BCS):工業(yè)級(jí),天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;甲基丙烯酸甲酯(MMA):工業(yè)級(jí),天津歐博凱化工有限公司;丙烯酸羥丙酯(HPA)2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(AMSD)、過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、N,N-二甲基乙醇胺(DMEA):分析純,上海麥克林生化科技有限公司;溴化鉀、氘代二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋(THF):色譜純,上海麥克林生化科技有限公司;氨基樹脂(CY325):工業(yè)級(jí),氰特消泡劑(902W):工業(yè)級(jí),太原美特翔科技有限公司:潤(rùn)濕劑(4100)、流平劑(BYK333):工業(yè)級(jí),畢克;磺酸催化劑(XT-92):分析純,湖南雪天精細(xì)化工股份有限公司;鈦白原漿:工業(yè)級(jí),陜西寶塔山油漆股份有限公司;去離子水:自制。

傅立葉變換紅外光譜儀(VECTOR-22型)、核磁共振波譜儀(AVANCENEO600MHz型):布魯克;凝膠滲透色譜儀(GPC):E2695,Waters;穩(wěn)定性分析儀:TurbiscanLab型,Formulaction;流變儀:DHR-1,TA;納米粒度電位儀:ZetasizerNano-ZS型,Malvern;多功能耐磨試驗(yàn)機(jī):ZJ-9600型,深圳市致佳儀器設(shè)備有限公司;鉛筆劃痕試驗(yàn)儀:0HO-A型,東莞市**精密檢測(cè)設(shè)備廠;靜態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x:JC2000C1型，上海晨光設(shè)備有限公司;場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡:SU8100型:日本理學(xué)公司;漆膜沖擊器:0CJ-500型,深圳市森宇儀器設(shè)備有限公司。

1.2環(huán)氧酯的制備

在三口燒瓶中加入30g桐油酸、60g環(huán)氧樹脂10g乙二醇丁醚,攪拌升溫至110℃。將0.06gDMEA和8g乙二醇丁醚混合均勻后,30min滴加完畢。以DMEA滴加完畢后為起始,取三口瓶中的混合物測(cè)一次酸值和碘值,然后每隔1h測(cè)一次該混合物酸值和碘值,當(dāng)酸值<3mgKOH/g時(shí)為反應(yīng)終點(diǎn)。

1.3環(huán)氧酯改性水性丙烯酸樹脂的制備

將制備的環(huán)氧酯加入三口燒瓶中，升溫至130℃,分別稱取8SAA、20gBA、40gMMA、12gHPA、0.5STBPB、3SAMSD混合均勻后滴加到三口燒瓶中,滴加時(shí)間為3h,隨后保溫1h(此時(shí)得到后續(xù)2.2.1中的“升溫反應(yīng)后混合物”,不升溫至130℃,在室溫下進(jìn)行上述操作,得到“未升溫混合物”),降溫至80℃后加入DMEA中和20min左右,中和度為1.2,得到環(huán)氧酯改性水性丙烯酸樹脂。在保持其他條件不變的情況下,改變環(huán)氧酯用量,分別占單體(AA、BA、MMA、HPA)總質(zhì)量的25%、30%、35%、40%、45%,制備的環(huán)氧酯改性水性丙烯酸樹脂分別命名為TEA-25、TEA-30、TEA-35、TEA-40TEA-45.單/雙組分環(huán)氧酯改性水性丙烯酸樹脂

1.4漆膜的制備

按照GB/T1727-2021,將涂料用線棒均勻刮到用砂紙打磨過的馬口鐵片上,放置于室溫條件下依靠雙鍵自氧化交聯(lián)固化,10d后漆膜完全干燥,對(duì)漆膜的各性能進(jìn)行測(cè)試。將制備的單組分漆膜分別標(biāo)記為TEAO-25、TEAO-30、TEAO-35、TEAO-40TEAO-45在燒杯中依次加人表2中A組分和B組分原料按照上述工藝制備雙組分漆膜,待漆膜表面干燥后，130℃烘烤20min交聯(lián)固化,置于室溫條件下,10d后對(duì)漆膜的各性能進(jìn)行測(cè)試。將制備的雙組分漆膜標(biāo)記為AF/TEAO-25、AF/TEAO-30、AF/TEAQ-35AF/TEAO-40、AF/TEAO-45。

1.5測(cè)試與表征

1.5.1酸值和碘值的測(cè)試

按照GB/T2895-2008測(cè)試酸值,按照GB/T5532-2022測(cè)試碘值。

1.5.2FT-IR和'HNMR表征

在室溫條件下,用毛細(xì)管分別取適量的環(huán)氧酯均勻涂在空白溴化鉀壓片上,利用傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)對(duì)樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,掃描范圍4000~400cm利用核磁共振波譜儀對(duì)樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,內(nèi)標(biāo)為四甲基硅烷(TMS),測(cè)試溫度為25℃,用二甲基亞砜(DMSO)將樣品完全溶解后進(jìn)行測(cè)試。

1.5.3水性樹脂性能測(cè)試

利用凝膠滲透色譜儀測(cè)定聚合物相對(duì)分子質(zhì)量,取適量水性樹脂于烘箱中烘烤至完全干燥,取15mg樣品,加人4~5m四氫呋喃,待樣品完全溶解后進(jìn)行測(cè)試。

利用穩(wěn)定性分析儀測(cè)試乳液穩(wěn)定性,測(cè)試溫度為25℃,近紅外光(λ=880nm),每隔10min掃描次,測(cè)試時(shí)間為1h。根據(jù)乳液分散穩(wěn)定性指數(shù)(TSI)表征乳液的穩(wěn)定性。

式中:Xi第i次平均后向散射光強(qiáng)度;XBS-Xi的平均值;n-掃描次數(shù)。

利用納米粒度電位儀測(cè)試乳液粒徑,將乳液用去離子水稀釋至0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),測(cè)試乳液粒徑大小及其分布,測(cè)試溫度為25℃,激光散射角為90°利用旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)試乳液流變性能,測(cè)試溫度為25℃,夾具為40mm平行鋁板,間隙1000.0μm,加載間隙7000.0μm,修邊間隙偏置為50.0um,平衡時(shí)間30s,剪切速率為0.1~100s,每數(shù)量級(jí)點(diǎn)數(shù)為10。

1.5.4漆膜性能測(cè)試

在室溫下,將質(zhì)量為m的漆膜樣品用去離子水浸泡一定時(shí)間后,用濾紙吸干表面水分,稱得質(zhì)量為m,按式(2)計(jì)算吸水率。同一樣品取3個(gè)平行樣進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果取平均值

式(2)吸水率=(mz-m,)/m,x100%采用接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試漆膜水接觸角,水滴大小為5μL,平行測(cè)量3次,取平均值。采用多功能耐磨試驗(yàn)機(jī)測(cè)試漆膜耐溶劑擦拭次數(shù),以**為溶劑,試驗(yàn)速度為60次/min,每個(gè)樣品平行測(cè)試3次,取平均值按照GBT1733-1993測(cè)試漆膜耐水性;按照GB/T8941-2013測(cè)試漆膜光澤(60°);按照GB/T6739-2022測(cè)試漆膜鉛筆硬度;按照GB/T17282020中乙法(指觸法)測(cè)試膜表干,壓濾紙法測(cè)試漆膜實(shí)干;按照GB/T9286-2021測(cè)試漆膜附著力:參考GB/T1732-2020測(cè)試漆膜耐沖擊性。

（未完待續(xù)）

來源：陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院、西陜西省輕化工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、涂料工業(yè)，邁愛德編輯整理