环氧树脂改性水性聚氨酯乳液的研究
胶粘 剂和其 他应 用形 态 的基础树 脂 ］ＷＰ 。 Ｕ既具 有
良好 的综合 性能 ， 具有 不污染 、 输安 全 以及工 作 又 运
环 境好 等 特点 ， 由于其 以水作 溶 剂 ， 了可 以满 足 除 环保 要求 的低 Ｖ Ｃ排放 外 ，更 重要 的是 水廉 价 、 Ｏ 安
全 ， 以得 到与 有机溶 剂相 似 的形态 ， 可 在基 本 不改 变
１３ 试 验 制备 ．
１３１ 合 成 工 艺 －．
在装有 回流冷凝 管 、搅 拌 器和温 度计 的三 口烧
作 者 简 介 ： 文 涛 （９ ２ ， 西 西 安 人 ， 赵 １８ 一）陕 硕士 ， 工 ， 究 方 向为 环 氧 树 脂／ 机 硅 改 性水 性 聚氨 酯 等 。Ｅ ｍａ ： ｉｅ ＠１３ｃｒ 助 研 有 － ｉｊｋｎ ６． ｎ ｌｏ ｏ
有机溶 剂 型产 品使用 工艺 的前 提下仍 能保 持 有机溶 剂 型产 品 的性 ￣－。 国外 的应 用 有皮 革 涂 饰 、 物 ｐ１ ７ 织
整理 、 电泳 漆 、 家具 漆 、 印染 助剂 、 石油 破 乳 剂 、 物 织
级 ，广州新 建精 细化工 厂 ； ． Ⅳ 甲基 吡咯烷 酮 （ ＭＰ ， Ｎ ） 分 析 纯 ， 国 医药 （ 团 ） 中 集 上海 化 学 试 剂 公 司 ； 乙 三
电子 显 微 （ Ｅ 分析 、 径 分 析 以及 目测 乳 液 稳定 Ｔ Ｍ） 粒
性 等对 ＷＰ Ｕ乳 液Ｌ进 行 表征 ， 对其 胶膜 的力 学性 １ ” 并
能进 行 了初 步研究 。
收 稿 Ｅ期 ：０ ９ １ — ５ 修 回 日期 ：０ ９ １— ５ １ ２０ —２ １； ２０—２２ 。
中 国胶 粘 剂
３ 一 ８
ＣＨＩ ＮＡ ＡＤＨＥＳ ＶＥＳ Ｉ
２１ ０ ０年 ２ 第 １ 第 ２ 月 ９卷 期
Ｖｏ ．９ Ｎｏ２ Ｆ ｂ２ １ １ ． ， ｅ ．０ ０ １
环 氧 树 脂 改 性 水 性 聚 氨 酯 乳 液 的 研 究
赵 文 涛 ，郑 水 蓉 ，张 聪莉
（ 西北 工 业 大 学 理 学 院应 用 化 学 系 ， 陕西 西 安 ７０２ １ １ ９）
醇 （ ２ ０ 、 羟 甲基丙 酸 （ ＭＰ 、 Ｎ ２ ）二 Ｄ Ａ） 环氧 树脂 （ Ｐ 和 Ｅ ）
Ｎ ｎ Ｓ型 粒 度 分 析 仪 ，英 国 Ｍ ｌｅｎ公 司 ； ａｏＺ ａｖ ｒ
ＷＱ 一 １ Ｆ ３ ０型傅里 叶红外光 谱仪 ，北 京第二 化学仪 器
厂 ； ＭＴ ５ ０ Ｃ － １５型力学性能试验 机 ， 深圳新三思计量 技 术有 限公 司 ；Ｍ２ ０型乳化分散机 ，上海弗鲁克流 体 Ｆ ０ 机械制造 有 限公 司 ； Ｄ 一 Ｎ Ｊ７型旋转黏度计 ，上海 天平
胺 （Ｅ ， Ｔ Ａ） 分析纯 ， 上海 凌峰化 学试剂 有限公 司 。
１２ 试 验 仪 器 ．
层 压胶 粘剂 和植 绒胶粘 剂 等 。国 内的应用 也逐 步扩 大， 主要集 中在 皮革涂 饰剂 、 织物 涂层 和 汽车 内饰件
粘接 等领域 。
本 试 验 以 甲苯 二 异 氰 酸 酯 （ Ｄ 一 ｏ 、 醚 二 Ｔ Ｉ８ ） 聚
海 高桥 石 化公 司 （ 前 减 压蒸 馏 脱水 ） 二 羟 甲基 丙 用 ；
酸 （ ＭＰ ， 业 级 ， 士 Ｐ ｒ ｏ Ｄ Ａ）工 瑞 ｅｓ ｐ公 司 （ ｔ 用前 干 燥 ） ； ｌ４ 丁 二醇 （ Ｄ ， 业 级 ， 州石 油 化 工 总厂 ； ，一 Ｂ Ｏ） 工 广 环 氧树 脂 （ 一 ４ ， Ｅ ４ ） 工业级 ， 广州 东风 化工 厂 ； 酮 ， 丙 工业
仪器厂 。
１４ 丁二 醇 （ Ｄ 等 为 主要 原 料 ， 入一 定 量 的 三 ，一 Ｂ Ｏ） 加 乙胺 （ Ｅ ［ Ｔ Ａ）］ ８ 进行 中和 ， 制备 出一 种力 学性 能较 好 的
Ｅ Ｐ改性 ＷＰ Ｕ乳 液删 同时采用 预 聚体法 ， 。 使得 工艺
简单 ， 便于操 作【。 过红 外光谱 （Ｔ Ｉ 分析 、 ｌ通 ｏ ｌ Ｆ — Ｒ） 透射
ＷＰ 分 散 体 粒 径 增 大 ， 径 分 布 变 宽 ；Ｔ Ｉ 析 验 证 了 Ｅ Ｕ 粒 Ｆ—Ｒ分 Ｐ中 的 羟 基 和 环 氧 基 完 全 参 与 反 应 ， 且 生 成 了 并 Ｅ Ｐ改 性 ＷＰ 随 着 Ｅ 量 的 增 加 ， 膜 的 硬 度 、 水 性 、 溶 剂 性 及 力 学 性 能 增 强 ， 乳 液 外 观 和 稳 定 性 Ｕ； Ｐ用 胶 耐 耐 但 变 差 ， ｗ（ Ｐ 一４０ ｔ 适 宜 ； 故 Ｅ ） ．％８ 较 当 （ ＭＰ ＝ ％Ｅ 乳 液 呈 微 透 明 状 ， 存 稳 定 性 极 佳 。 Ｄ Ａ） ５Ｏ ］ ｔ， 储
１１ 试 验 原 料 ．
水 性 聚 氨 酯 （ Ｕ） 聚氨 酯 （ Ｕ） 解 或 分 散 ＷＰ 是 Ｐ 溶
于水 中形成 的二 元胶 态体 系 ， 以作 为 ＷＰ ］ 可 Ｕ涂 料 、
甲苯二异 氰 酸酯 （ Ｄ 一 ０ ， Ｔ Ｉ８ ）工业 级 ， 日本 聚氨 酯 工业 公 聚 Ｎ ２ ）工 ２０ ０ ，
摘
要 ： 甲 苯 二 异 氰 酸 酯 （Ｄ一 ０ 、 醚 二 醇 （ ２ ０ 、 羟 甲 基 丙 酸 （ ＭＰ ） 环 氧 树 脂 （ Ｐ 和 以 Ｔ Ｉ８ ） 聚 Ｎ ２）二 Ｄ Ａ、 Ｅ）
１４ 丁 二 醇 （ Ｄ 等 为 主 要 原 料 ， 成 了 Ｅ ，一 Ｂ Ｏ） 合 Ｐ改 性 的 水 性 聚 氨 酯 （ ｕ） 液 。 试 验 结 果 表 明 ： 入 Ｅ ｗＰ 乳 加 Ｐ后 ，
关 键词 ： Ｊ 聚 氨 酯 ； 氧 树脂 ； 性 ； 液 水Ｉ ｔ ： 环 改 乳
中 图 分 类号 ：Ｑ ３ ． ９ 文 献 标 识码 ： 文 章 编 号 ：０４ ２４ （０ ０ ０ ～ ０ ８ ０ Ｔ ３ １ ９ ４ Ａ １０ — ８ ９ ２ １ ）２ ０ ３ — ４
０ 前
言
１ 试 验 部 分
环氧树脂改性水性聚氨酯的研究
树脂开环后引入到大分子链上后得到的改性水性聚
表 2 环氧树脂改性后水性聚氨酯乳液的贮存稳定性
氨酯树脂的综合性能得到改善 ,特别是耐水 、耐溶剂
乳液
贮存时间 (天 )
性能得以明显提高 。比较 PUER 21 与 PUER 22 树脂
PUV
> 60
涂膜的性能可以看出 ,自由基聚合前后的树脂性能
EPU PU ER 21
将乳液密封后放置于 50℃烘箱中 ,记录乳液出 现沉淀的时间 。
3 实验结果与分析
3. 1 红外测试结果 VER、EPU、PUER 22树脂的红外光谱图见图 1。
1—VER; 2—EPU; 3—PUER22
图 1 不同环氧树脂改性水性聚氨酯的红外谱图 VER由环氧树脂 E244的环氧基团与丙烯酸的 羟基反应制得 , VER的红外光谱图中并没有发现环 氧基团在 830 cm - 1的特征峰出现 ,说明 E244已经参 加反应 , 1820 cm - 1 、1640 cm - 1 、910 cm - 1处的吸收 峰说明 C C 的存在 [ 7 ] , 1720 cm - 1为反应得到的 酯键基团吸收峰 , 3500 cm - 1处左右的宽峰为反应得 到的仲羟基峰 , 1510 cm - 1和 1600 cm - 1处为 E244引 入的苯环的特征吸收峰 。 PUER 22 为 PUV 与 VER 之间经自由基聚合后得到的环氧树脂改性水性聚氨 酯树脂 ,从它的红外吸收图中没有发现 C C 吸收 峰 ,说明自由基聚合反应后 , PUV 与 VER 分子链两 端的双健已经参加了反应 ,环氧树脂成功嵌段或者 接枝到 具 有 亲 水 性 的 聚 氨 酯 大 分 子 链 上 。 3200 cm - 1的宽峰为氨基甲酸酯中 NH、形成氢键的仲羟 基吸收峰 , 2200 cm - 1无吸收峰存在 ,说明 NCO 已经 完全参加反应 [ 8 ] 。 EPU 树脂主要是通过环氧树脂 的仲羟基与聚氨酯分子链末端的异氰酸酯之间的反 应 ,将环氧树脂引入到亲水性的聚氨酯分子链上 ,达 到环氧改性的目的 。在 EPU 的红外光谱图中可以 发现环氧基团在 830 cm - 1左右的特征吸收峰 ,说明 环氧基团的存在 。一般情况下 ,环氧基团在带有亲 核基团的化合物或者基团的作用下进行开环聚合或 自聚反应 ,导致乳液在贮存的过程中胶束之间发生 桥连反应 ,到一定程度后便发生沉淀 ,直至发生相分 离。 3. 2 透射电镜分析 采用不同分子设计制备的几种水性聚氨酯乳液
环氧树脂改性水性聚氨酯胶粘剂的研究
要： 采用环氧树脂 Ｅ一 ４交联对 水性 Ｐ ４ Ｕ胶 粘剂进行 改性 ， 并经红外光谱测 定其结构 。文 中采 用正交试验
方法探 索环氧树 脂含 量、 异氰 酸根与 羟基 摩 尔比、 乙醇 浓度等 因素 对改性 Ｐ ｕ胶 粘 剂性 能 的影 响 ， 果表 明组合 结
度， 耐冲击性 、 耐超低 温性 、 耐油性和耐磨性好等优点 ， 故应用面越来越广 。但 目前使用 较多 的仍是溶剂 型聚氨 酯胶粘剂 ， 随着人们对 环保越来越关注 ， 降低挥发性有机 化合物 （ Ｏ ） Ｖ Ｃ 的呼声越来越 高 ， 水性 聚氨酯胶粘剂代 替 溶剂型聚氨酯胶粘剂成为必然趋势 。但是单纯的水性 聚氨酯乳液在一些性能上还 不尽人意 ， 如耐 高温性 能不佳 、
１ 实 验部分
１ １ 实验 原料 ．
聚乙二醇 ２０ （ Ｅ ２０ ）化学纯 ， ００ Ｐ Ｇ００ ， 广东汕头 市西龙化工 厂 ； 甲苯二异 氰酸 酯 （ Ｄ ） 工业 品 ， Ｔ Ｉ， 天津市 大阳工 贸有限公 司； ， 二 羟甲基丙酸 （ ＭＰ ， 析纯 ， ２ ２一 Ｄ Ａ）分 上海科林 化学试 剂研究所 ； 丙酮 （ Ｐ ， 析纯 ， ｃ ）分 天津市 百世化 工有限公 司； 乙二胺 （ Ｄ ） 分析纯 ， ＥＡ ， 天津市瑞金特化学 品有 限公 司； 乙胺（ Ｅ ） 分析纯 ， 三 ＴＡ ， 天津市瑞 金特化学 品 有限公 司 ； 正二丁胺 ， 分析纯 ， 天津市科密欧化学试剂有 限公 司； 环氧树脂 Ｅ一 ４ 工业 品， ４， 广州市东 风化工实业有 限公 司出品； 三羟 甲基丙烷（ Ｍ ） 分析纯 ， Ｔ Ｐ ， 国药集 团化学试剂 有限公 司； 丁基二月桂 酸锡 （ Ｂ Ｌ ， 二 Ｄ Ｔ ） 分析纯 ， 广
新型环氧树脂改性水性聚氨酯的合成与性能研究
ＣＨ 一 ｃＨ— Ｒ— ｃ Ｈ— ｃＨ （ 一 １） Ｅ ５
／
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Ｓ 一
ｇ 量
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｝ ２２ ＮＣ Ｒ ｃ Ｈ ｃｃ Ｎ 彳＿ Ｈ Ｎ＿ＨＨ Ｎ ｛ ＣＣ Ｈ ２—＿Ｈ ｚ ＨＨ ｃ Ｈ Ｃ ＨｃＣ Ｈ ２ Ｈ－ ＨＨ Ｈ ｃＮ ：厂 ：厂 ：
（ ＭＰ Ｄ Ａ）ａ ｄｄｅｈｌｎ ｌｃｌ（ Ｅ ｎ ｉｔｙ ｅｇ ｏ Ｄ Ｇ）ａ ｅｍａ ａ ａｅｉ ｓ Ｔ ｅｅ ｏｙｒｓ ｓ（ ５ ）ｍ ｄ ｅ ｙ ｅ ｙ ｓｔ ｉ ｒｗ ｍ ｔ ａ ． ｈ ｐｘ ｅｉ Ｅ一 １ ｏ ｉ ｄｂ ｈ ｎ ｒｌ ｎ ｉ ｆ
ｅｃｓ ａ ｎ ｅｅａ ｄｄｉｔ ｔｅａ ｏｅＷＰ ｎ ｉｅ ｒｈ ｈ ｉ ｘｅ ｓ ｎ（ ０ｍｉ） ｔ ｆｒ ｎｅ ｘｅｓ ｍｉｅｗ ｒ ｄ ｅ ｏ ｈ ｂｖ Ｕ ａ ｄｓｒ ｄｆ ｅｃ ａ ｅｔ ｉ ３ ｎ ， ｏ ｏｍ ａ ａ ｇ ｎ ｔｒ ｏ ｔ ｎ ｎｏ ｒ ｏ ａ ｌ ｅ ｏｙｒｓ ｓ（ ５ ）ｍ ｄ ｅ Ｕ ｅ ｕｓ ｎ ．Ｔ ｅｓ ｕ ｔｒ ａ ｄｐｒ ｒ ａ ｃ ｆ ｄｆ ｄｗ ｔｒ ｆ ｔ ｅ ｐ ｘ ｉ Ｅ一 ｏ ｉ ｄＷＰ ｍ ｌｏ ｓ ｈ ｔ ｃ ｅ ｎ ｅｆ ｎ ｅ ｉｅ ａ — ｓｂ ｅｎ １ ｉ ｆ ｉ ｒ ｕ ｏ ｍ ｏ ｍｏ ｉ ｅ
望化学试剂有 限公 司； 酮 ： 海东 懿化 学试 剂公 司 ； 丙 上 以上 均
为工业级 。三 乙胺 （ Ｅ ： Ｔ Ａ） 上海宁新 化工试 剂厂 ； 二月桂 酸二
丁基锡 （ Ｔ一１ ） 辛 酸 亚 锡 （ ２、 Ｔ一９ ： 京 化 工 三 厂 ； 上 均 为 ）北 以 分析纯 。
水性聚氨酯改性环氧树脂乳液的涂膜性能研究
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] 。
环氧树脂改性阴离子型水性聚氨酯的研究
２ １ 红外光谱分析 ． Ｅ Ｐ改性水性聚氨酯胶膜的红外光谱图见图 １ 。
从表 ２ 以看出， 可 随着 Ｅ５ 加入量从 ４ －１ ％增大 到７ ， ％ 胶膜 的吸水率从 ２ ％下降到 １％ ， ０ ２ 胶膜 的 耐水性增强 ； 拉伸强度从 １９Ｍ ａ ． Ｐ 增加到 ４ ２Ｍ ａ ． Ｐ，
采用法国赛特拉姆公 司 Ｄ Ｃ１ 型示差扫描量 Ｓ １ ４
热仪。 １ ７ 力学性能 测试 ．
同加入量的复合乳液胶膜性能见表 ２ 。
表 ２ Ｅ １加入量对乳液及胶膜的影响 ￥
将胶膜剪成长为 ３ ｍ， ０ｍ 中部宽为 ３ｍ ｍ的哑 铃状 ， Ｘ Ｍ 型智能 电子拉力实验机 （ 用 Ｌ 济南兰光 ） 测试 ， 拉伸速度为 ２０ｒ ／ ｉ。 ５ ｍ ｒｎ ａ ａ
采用美国 Ｎｃｌ 仪器公 司 Ｎ ｘｓ ７ ｉ ｅ ｏｔ ｅｕ－ ０型 Ｆ — ８ ｒＩ ｒＲ 全反射红外光谱仪进行分析。
维普资讯
・
４ ２・
聚氨酯工业
第 ２ 卷 １
１ ６ 热 分析 ．
为 ４０，０ Ｈ质 量分 数为 １３ 的情 况 下 ， －ｌ不 ． Ｃ０ ．％ Ｅ５
用。
大水性聚氨酯 的应用范围， 就必须对 水性聚氨酯进 行适 当改性 ， 前 常用共聚 、 目 共混 、 接枝和形成互穿 网络等方法对结构进行改性 。本实验研究了通过加 入少量环氧树脂 （ Ｐ ， Ｅ ） 引入交联结构的改性方法 ， 这种改性可提高涂膜 的耐水性 ， 同时能时显著改善
１５ 红外 光谱 分析 ．
异佛尔酮二异氰酸酯 （Ｐ Ｉ ， ＩＤ ） 工业 品， 口； 进 聚 醚二元醇 （ Ｐ Ｍ ＝１０ 、 ０ ）， Ｐ Ｇ， ００ ２ ０ 工业品 ， ０ 南京金 浦集 团钟 山化工有 限公 司； 一缩二 乙二醇 （ Ｅ ， Ｄ Ｇ）
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究
新型改性水性环氧树脂的制备及性能研究摘要：环氧树脂是一种化学性质优异的材料，其中包含环氧基、羟基和醚键等多种活性反应基团，因此在各种领域得到广泛应用。
然而，传统的溶剂型环氧树脂由于其高挥发性有机化合物（VOC）含量已经无法满足现代绿色环保的需求，因此研究环氧树脂水性化技术及其改性化方法就显得非常重要。
通过采用自制反应型表面活性剂作为亲水基团，并加入低分子量环氧树脂等原料进行制备，可以得到环氧当量在800g/eq左右的水性化环氧树脂。
与市售的水性环氧树脂相比，这种材料具有优异的打磨性能和耐水性能，而且干燥性能也更加出色，适合于“湿碰湿”体系。
此外，由于它能添加更少的固化剂，因此也具有更好的性价比。
鉴于此，本文将讨论新型改性水性环氧树脂的植被以及改性后的性能，旨在推广和应用水性化环氧树脂技术，促进经济可持续发展和环保事业的发展。
关键词：水性环氧树脂；制备；性能前言：环氧树脂是一种常用于涂料、粘结剂等产品的树脂基体，由于其具有优异的附着力强、力学性能高、耐化学品性和电绝缘能力等特性，在建筑结构工程、机械零件加工以及航空工业制造等领域得到了广泛应用。
然而，传统的溶剂型环氧树脂存在致毒、挥发性强等问题，因此研究环保、安全而有效的水性环氧树脂已成为专家学者的关注重点。
本研究合成的新型水性环氧树脂具有更大的分子量以及更好的乳化效果，同时与常规水性环氧树脂相比稳定性更佳、早期打磨性能更好、耐水性能更优秀，解决了目前水性环氧树脂存在的一系列问题。
此外，本研究中合成的水性环氧树脂还具有优异的成膜性能，涂层表面光滑、均匀，具有良好的外观效果。
一、水性环氧树脂改性研究进展（一）聚氨酯改性水性环氧树脂聚氨酯具有良好的韧性、耐冲击性和耐腐蚀性等优点，对环氧树脂进行改性可以有效改善其本身的质脆、耐冲击性不足的缺点，提高涂膜的综合性能。
改性方法可以采用物理共混合共聚改性法。
通过将不同粒径的水性聚氨酯与市售水性环氧乳液进行物理共混，当水性聚氨酯粒径为55nm且比例为5%时，可明显增强环氧树脂的韧性，并提高拉伸性能和涂膜的耐冲击性和柔韧性等[1]。
环氧树脂改性聚氨酯水乳液稳定性的研究
摘 要 ： ，Ｌ １－ 化前 掺混环氧树脂 的方式制备 了一 系列环氧树脂改性 聚氨酯水 乳液 ， ３￣ 通过红外 光谱 （ Ｔ一１ Ｆ Ｒ）、 透射
电镜 （ Ｅ 等手段表征 了乳液在贮存 过程 中的化学结构及乳 胶粒子形 态 的变 化 ， 现乳液 在存放 期间容 易破乳 的主 Ｔ Ｍ） 发
要 原 凶 是 由于 水 乳 液 聚 氮 酯 分 子 侧 链 上 亲 水 基 团羧 基 环 氧 树脂 中 环 氧 基 团 发 生 缓 慢 的化 学 反 应 造 成 的 。 关 键 词 ： 性 聚氨 酯 ； 氧 树 脂 ； 液 稳 定 性 水 环 乳 中 图 分 类 号 ：Ｑ ６０ ４ Ｔ ３ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：２ ３— ３ ２ ２ １ ） ５— ０ ７—０ ０ ５ ４ １ （ ００ ０ ０ ４ ３
Ｓ ｕ ｎ Ｓｔ ｂｉ ｔ ｆ Ｗ ａ ｅ ｂｏ ｎ ｔ ｄｙ ｏ ａ ｌ ｙ ｏ ｉ ｔｒ ｒ ｅ Ｅｐｏ ｙ Ｒｅ ｉ ｏ ｆｅ ｌ ｕｒ ｔ ａ ｘ ｓ ｎ Ｍ ｄｉ ｄ Ｐｏ ｙ ｅ ｈ ｎｅ ｉ
Ｚ ｕＷｅ， ｎ ａｇ Ｌ ｅ ｅ， ａ ｇＨ ａ ａ ，ａ ｇＪ ｌ ｇ ｈ ｉ ＷａｇＦ ｎ ， ｖＦ ｉ ｉ Ｙ ｎ ｕｊ ｎ Ｔ ｎ ｉ ｉ ｆ ｕ ａｎ
封闭型环氧改性水性聚氨酯的合成研究
ＮＣＯ
环改ｌ酰封 氧性内 端 己胺
Ｃ ３ 己内酰胺 Ｈ
— 一 叫 —
／
＼
Ｃ Ｈ３
ｌ
Ｃ － — Ｕ： Ｃ ＣＨ２ －
Ｉ
己内酰 胺
Ｃ０ＯＨ
ＣＨ３
ｃ
— 一
．
Ｃ－－ — Ｈ 一 Ｉ ＣＣ ２ Ｉ ￣
己 内酰胺
ｏ 弛 ＮＥｔ
｝ 加水乳化
ｔ
ｐＴ 重Ｉ痞 ｆ ｉ
随着 中和 度 的增 加 ， 液 的外 观 由 白色乳 液 变 乳 成 了半透 明的 溶 液 ， 而且 体 系 的黏度 逐 渐 增 加 。这 是 因为 ， 随着 中和 度 的增 加 ， 中和 后 成 盐 的 分 数 增
加 ， 基 的含量增 加 ， 羧 亲水 性 增 加 ， 液 由 白色 乳 液 乳
ｍ ０
经消失 ， 明一 Ｎ Ｏ基 团 已经 反应 完全 。在水 性 Ｐ 说 Ｃ Ｕ 胶膜 图 中可见 ， Ｏ ｍ 为 Ｎ Ｈ的伸 缩振 动 吸收 ３４Ｏｃ — 峰 ， ７２ｃ １ ３ ｍ 处为硬段羰 基 的吸收峰 ， １０ｃ 处 １ ０ ｍ 为软段聚醚 的 Ｃ ０ Ｃ伸缩振动 吸收峰 ， ２０ｃ 一 一 ｌ ４ ｍ 为环 氧 Ｅ４的特 征吸收峰 ， 明环 氧接上去 了。 ４ 说
图 １ 主 要 反 应 历 程
１４ 胶 膜 的制 备 ．
学性 能 的测定 ， 拉伸 速度 为 ２ｍ ／ ｎ ｍ ｍｉ。
将 不 同配方 的水性 聚氨 酯乳 液在 聚 四氟 乙烯板 上 成膜 ， 温下 表 干 ， 后 在 ８ 室 然 ０℃ 的烘 箱里 干燥 到
２ 结 果 与 讨 论
２ １ 水性 聚氨 酯结 构 的红外 光谱 分析 ．
・
乳酸开环环氧树脂改性水性聚氨酯的合成及性能研究
ｃ ｕ ｄ ｏ ｎ ｔ ｅ ｅ ｏ ｉｅ ｇ ｏ ｐ ｅ ｓｌ ｏ ｌ ｐｅ ｈ ｐ ｘｄ ｒ ｕ ａ ｉｙ，ｗｈ ｃ ｔ ｂｌｚ ｄ ｔ ｍｕ ｓｏ ｉｈ ｓａ ｉｉｅ ｈｅｅ ｌｉｎ．Ｉｓｉｃ ｒ ｏ ａｉｎ ｉｔ ｈｅｗａｅ ｂ ｒ ｅｐｏ— ｔ ｎ ｏ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｔ ｔｒ ｏ ｎ ｌ
Ｓ ｎ ｈｅ ｉ ｎ ａ ａ ｔ ｒｚ ｔｏ ｆＷ ａ ｅ ｂｏ ｎｅ Ｐｏ ｙ ｅ ｈ ｎｅ Ｍ ｏ ｉ ｅ ｙ ｔ ｓｓ ａ ｄ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｒ ｌ ｕｒ ｔ ａ ｄｆ ｄ ｉ ｗｉｈ Ｅｐ ｘ ｓｎ ｗｈ ｃ ｓ Ｒｉ — Ｏｐ ｎｅ ｃ ｉ ｉ ｔ ｏ ｙ Ｒｅ ｉ ｉ ｈ ｗａ ｎｇ — ｅ ｄ ｂｙ Ｌａ ｔｃ Ａｃ ｄ
摘 要 ： 氧 树 脂 中的 环 氧 基 团在 传 统 改 性 水 性 聚 氨 酯 乳 液 中易 开 环 ， 致 乳 液 不 稳 定 ， 响 配 方 设 计 。选 择 低 环 导 影
相对分子质量乳酸作 为环氧树脂 的起始剂参与开环 反应 ， 以异佛尔酮二异氰 酸酯 （Ｐ Ｉ 、 ＩＤ ） 聚醚 （ ２ ０ 等为主要原料 ， Ｎ１） 合成 了乳酸开环环氧树脂 改性水性聚氨酯乳液。探讨 了乳酸 开环环氧树脂 的加入量 和加入方式 ， 对改性 的水性 聚氨 酯进行表征和性能测试表 明： 乳酸成 功打开环氧基团 ， 乳液状态稳定 ， 将其接入水性聚氨酯 中可使胶膜 的机械性能 、 耐
环氧树脂改性聚氨酯乳液的研究进展
四川化 工
第１ ３卷
２ １ 第 ３期 ００年
环 氧 树 脂 改 性 聚 氨 酯 乳 液 的研 究进 展
王 帅 谢建 良
（ 电子科技 大 学微 电子 与 固体 电子 学院 ， 四川成 都 ，１０４ ６０ ５）
摘 要
综述 了环 氧树脂 相互 改性 聚氨酯乳 液 的研 究进展 。环 氧树脂 改性 聚氨 酯乳液 的方法 包括 物理 共 混法 和化 学共 聚 ， 改性后 乳液 的固含 量提高 、 涂膜 的硬 度 和拉 伸 强度 增加 、 耐水 性 耐化 学 品性 增
向 。溶剂 型 聚氨酯 的使 用愈 来 愈 受 到 限制 ， 以水 为 分散 介质 的水 性 聚 氨酯 （ Ｕ） 为 近 年来 聚氨 酯 ＷＰ 成
树脂开发研究 的方向。聚氨酯涂料更趋于绿色环 保、 更趋于健康化， 使得聚氨酯涂料有了更加广泛的
应 用前 景 。
或自 乳化法制备聚氨酯乳液和环氧树／ ￥ 液， Ｉ Ｌ 然后 ￣
单纯的 ＷＰ 乳液涂膜的耐水性差、 Ｕ 硬度低和 拉伸强度低 ， 在一些性能上还不能满足人们的需求 。
醚链段是亲水性的， 而环氧树脂是油性乳液， 所以此
二 者在 水 中乳 化 时 ， 聚氨 酯 分 子链 将 环 氧树 脂 包 覆
第 ３期
环 氧树 脂改 性聚 氨 酯乳液 的研 究进展
强。
‘
关键 词 ： 环氧树 脂
聚氨 酯
乳液
改性
进展
环氧树脂 （ Ｐ 树脂是含有环氧基团的高分子 Ｅ）
物。其优点很多 ， 如稳定性强、 粘结力高、 收缩率低 、 机械强度高、 模量高等［ ， １ 被广泛的应用于涂料 、 ］ 粘 结剂和复合材料基体 以及电子材料的浇注、 灌封等 领域。但是由于其性很脆 、 韧性低、 抗冲击性差等不