磷酸酯功能单体改性水溶性丙烯酸树脂合成及其防腐蚀性能_张虎
双端乙烯基聚硅氧烷的合成及其改性聚丙烯酸酯的性能
第３ ３ 卷第 ２ 期 ２ ０ １ ６ 年２ 月
印 染 助 剂
Ｔ ＥＸ ＴＩ Ｌ Ｅ ＡＵＸＩ Ｌ Ｉ ＡＲＩ ＥＳ
Ｖ０ Ｉ ＿ ３ ３ Ｎｏ ． ２ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０１ ６
双端 乙烯基聚 硅氧烷 的合成及其 改性聚丙烯酸酯的性能
陈权胜 ，吴明华 ，张奇鹏
（ １ ． 浙江理 工大学先进 纺织材料 与制备技 术教 育部 重点实验 室， 浙江杭 州 ３ １ ０ ０ １ ８ ； ２ 。 浙 江省工业职业技术 学院， 浙江绍兴 ３ １ ２ ０ ０ ０ ）
Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ０ ０ １ ８ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；２ ． Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｙ ｒ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｓ ｈ ａ ｏ ｘ ｉ ｎ ｇ ３ １ ２ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
硅氧烷偶联剂VTES及含氟丙烯酸酯G04改性苯丙乳液的合成及性能研究
硅氧烷偶联剂VTES及含氟丙烯酸酯G04改性苯丙乳液的合成及性能研究赵佳树;魏刚;乔宁【摘要】A modified styrene -acrylate emulsion which can be used at high temperature to impart anti-corrosion resistance has been prepared using triethoxyvinylsilane (VTES) and dodecafluoroheptyl methacrylate (G04). Using methacrylate, butyl aery late, styrene, acrylic acid, VTES and G04 as co-monomers, a stable fluorosiloxane modified styrene - acrylate emulsion was synthesized by a semi-continuous polymerization process. FT-IR spectroscopy was used to characterize the copolymer, and the effects of varying the amounts of VTES and C04 on the water absorption , attachment strength, high temperature performance and anti-corrosion performance of the modified emulsion films were studied. The results showed that the modified emulsion film had excellent mechanical andanti-corrosion properties below 120℃, and the water absorption of the film was reduced to 5% when the amounts of VTES and C04 were 5% and 18% , respectively, of the total amount of co-monomers. Besides, when the amount of alcohol was 5% , the self-condensation of VTES can be inhibited, and the hardness of the emulsion film was improved to 2H with a 3% amount of AA.%为提高苯丙乳液的耐热防腐性能,利用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)对传统苯丙乳液进行改性.采用半连续乳液聚合工艺,通过甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸与VTES和G04的接枝共聚反应,合成了稳定的有机硅氟改性苯丙乳液.通过红外光谱对共聚产物进行了结构表征,并考察了VTES和G04含量对改性乳液涂膜吸水率、附着力、耐高温、耐蚀等性能的影响.结果表明,当单体中VTES和G04的质量分数分别为5％和18％时,改性乳液涂膜吸水率降至5％以下,涂膜机械性能和耐蚀性能良好,且在120℃下不发粘、无起皮鼓泡等变化.此外,当乙醇添加量为5％时,可有效抑制VTES自身缩聚；当引入适量丙烯酸时,乳液涂膜铅笔硬度可提升至2H.【期刊名称】《北京化工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(039)004【总页数】5页(P47-51)【关键词】苯丙乳液;乙烯基三乙氧基硅烷;甲基丙烯酸十二氟庚酯;水性涂料;耐高温;防腐蚀【作者】赵佳树;魏刚;乔宁【作者单位】北京化工大学材料科学与工程学院化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029;北京化工大学材料科学与工程学院化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029;北京化工大学材料科学与工程学院化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7苯丙乳液作为一种在水性涂料中起成膜作用的组分，因其优异的机械性能、良好的成膜性以及具有竞争性的成本优势，已被广泛用于建筑涂料和地坪涂料。
丙烯酸酯乳液合成
丙烯酸酯乳液合成题目丙烯酸酯乳业合成的研究进展系别化学工程系专业应用化工生产技术指导教师许兴兵、肖彩琴姓名张益康学号 0916520501摘要本文是根据市场对纺织浆料和高性能内外墙乳液的需求和纺织时对经纱要经织机运动产生反复摩擦、拉伸、卷绕和冲击，为降低断头率，提高织纱效率，在织造前必须对经纱进行上浆。
传统方法用的浆料有淀粉和聚乙烯醇(PVA),由于PVA用量大，制造对环境污染很大。
一些国家已经把他列为禁用产品，本文研究新的纺织浆料，替代PVA。
通过利用丙烯酸钙与丙烯酸酯单体共聚制备的低分子齐聚物代替乳化剂，合成了聚丙烯酸酯及有机硅改性聚丙烯酸酯无皂乳液，讨论了乳液的聚合方法、丙烯酸用量、齐聚物中单体用量、聚合单体、引发剂、缓冲剂、聚合温度、搅拌速率及有机硅单体等对乳液性能的影响。
实验通过齐聚物种子乳液聚合技术，合成了稳定的聚丙烯酸酯无皂乳液和有机硅含量为6%的无皂乳液，通过红外光谱技术。
分析聚丙烯酸酯及有机硅等改性聚丙烯酸酯无皂乳液的成膜过程，发现有机硅在成膜过程中自交联和丙烯酸酯无皂乳液微区结晶现象。
利用聚丙烯酸酯无皂乳液和有机硅—丙烯酸酯无皂乳液作为成膜物基料，配制了纺织上浆料，提高纺织效率，能共完全代替2PVA，减少对环境的影响，并可以用于建筑外墙涂料，提高涂料耐候、耐火、耐污染性能。
关键词:无皂乳液聚丙烯酸酯成膜过程纺织浆料外墙涂料3目录一、绪论 ..................................................................... .... 错误～未定义书签。
5 (一) 前言 ........................ 错误～未定义书签。
5丙烯酸酯类乳液的研究进展 .... 错误～未定义书签。
6 (二)1. 丙烯酸酯类乳液的研究现状 ............... 错误～未定义书签。
62. 新型丙烯酸酯类乳液的开发 ............... 错误～未定义书签。
水性环氧涂料的研究
水性环氧涂料的研究个性教育专业拓展小组学院：专业班级：、姓名：学号：指导教师：2012年12月25日摘要：概述了水性环氧涂料的优缺点，一方面介绍了今年来水性环氧涂料改性进展；另一方面介绍了功能单体扩链法和自由基接枝改性法和其它方法对疏水性的环氧树脂改性进展，另一方面是亲水性的胺类固化剂的改性进展。
通过对水性环氧涂料的改性，使得它的物理和化学性能得到很大改善，如耐腐蚀性增强，附着力提高，涂膜硬度、光泽等也得到明显改善。
最后对水性环氧涂料的发展趋势和应用前景进行了展望。
关键词：水性环氧涂料，固化剂，改性1前言随着人们环保意识的日益增强，水性涂料成为涂料发展的一个重要方向和研究热点。
而需求量很大的防腐涂料也必须朝着环保，节能，高效的方向发展为了适应高性能，低污染的发展要求，涂料企业和相关的科研所不断推出水性防腐涂料，高固体分防腐涂料等新产品，国外甚至已经提出将水性防腐涂料用于环境苛刻的重防腐涂料体系[1-2]。
涂料在经过从油基树涂料到合成树脂涂料这一历史性发展之后，目前正向低公害，高性能这一方面发展。
溶剂型涂料的主要缺点是使用了大量的有机溶剂，不仅浪费了资源，也给环境带来了严重的污染。
由于环保和节约能源的需要，人们相继研究开发了以水为溶剂的水性涂料和由纯固体组成的粉末涂料以及辐射固话涂料[3],当今的涂料不仅具备保护性和装饰性，还须赋予其特殊功能即向“精细”方向发展。
水溶性涂料的优点是以水为溶剂，因而可以避免采用有机溶剂带来的可燃性，毒性，以及高成本和施工条件等种种不利因素；除此之外,水溶性涂料的漆膜连续性于一般溶剂漆相仿，赋于乳胶漆和良好的防锈性，故可用于金属表面。
其光泽也接近一般溶剂漆，稳定性也较好。
因此建筑涂料的水性化是其产品结构向着保护环境，减少有机挥发物VOC方向发展。
环氧树脂因其品种较多、性能优异而广泛应用于[4]涂料生产中，但目前所用的环氧涂料大多为溶剂型，污染严重；因此，水性环氧树脂涂料成为当今各国水[5-6]性涂料研究的热点。
水性聚氨酯改性丙烯酸酯共聚物复合乳液
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2.会议论文钟鑫.孙慧喷涂聚脲弹性体及其防腐蚀涂料的研究2007
本文阐述了近几年来继高固体分涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低、无污染涂料技术后又一新型无溶剂、无污染的绿色施工涂料技术-喷涂聚脲弹性体技术在防腐蚀领域中的应用,介绍了其主要化学反应原理、原材料、喷涂设备及其性能指标,讨论了影响其性能指标的主要因素.
作者:蒋颜平
学位授予单位:武汉理工大学
1.学位论文宁学林丙烯酸酯改性氨酯水性涂料2001
人们对环境保护日趋重视,无污染涂料的研制成为了人们研究的热点.而水性涂料就是一种"环保型"涂料,其发展非常之恰似,已经取得了大量成果.该文也是做了这方面的工作,通过聚氨酯与丙烯酸酯共聚改性得到一种综合性能非常优异的水分散型涂料.
3.学位论文樊如梅水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液合成及性能研究2006
羟基改性丙烯酸树脂的制备及性能研究
羟基改性丙烯酸树脂的制备及性能研究苏涌;杜文功;张羽翔;胡玫;陈中华【摘要】研究采用化学方法将三甲氧基硅烷甲酸作为功能型改性试剂制备羟基改性丙烯酸树脂.考察了改性树脂酯化工艺和乳化工艺操作条件对树脂涂膜性能的影响,确定了适宜的操作条件:酯化温度90℃、水与有机相比例1.5:1、黏度在2100之下时,此时可得到稳定体系的羟基改性丙烯酸树脂乳液,其涂膜耐高低温性、耐候性、耐溶剂、附着力等性能比改性前有显著提升.【期刊名称】《河南科学》【年(卷),期】2018(036)011【总页数】6页(P1734-1739)【关键词】羟基丙烯酸树脂;有机硅;改性【作者】苏涌;杜文功;张羽翔;胡玫;陈中华【作者单位】国家建筑装修材料质量监督检验中心,郑州 450047;河南省产品质量监督检验院,郑州 450047;河南省产品质量监督检验院,郑州 450047;郑州轻工业学院能源与动力工程学院,郑州 450000;河南省化工产品质量监督检验中心,郑州450047;华南理工大学化学与化工学院,广州 510000【正文语种】中文【中图分类】TQ630水性丙烯酸类乳液涂料，由于其较低的VOC挥发，在不同领域用途较为广泛，但其不耐溶剂、不耐水、高低温涂膜力学性质较差，因此应用受到一定程度限制［1］.通过对丙烯酸类树脂进行接枝改性，根据用途赋予其乳液新的功能特性，如耐高低温、耐冲击、耐溶剂等，是当前水性涂料研究的重点方向［2-3］.羟基丙烯酸树脂的改性方法有物理和化学两种方式.物理方法是通过机械匀质搅拌将功能型添加剂与丙烯酸树脂混合，该方法虽然操作简便、环境负荷较低，但机械共混体系的稳定性有待进一步改进；化学改性是通过化学键接枝功能型官能团，得到新的聚合物体系，改性效果较好［4-5］.有机硅化合物具有优良的高（低）温稳定性、耐水、增韧等特性［6］，将有机硅基团接枝引入丙烯酸树脂中，改善树脂的耐候性、耐溶剂性、强度等［7］.本文采用三甲氧基硅烷甲酸作为功能型改性试剂，通过有机硅化合物的羧基（-COOH）与丙烯酸树脂的羟基（-OH）进行酯化反应生成-COO-基团，将三甲氧基硅接入羟基丙烯酸树脂，提高羟基改性树脂的耐高低温性、耐候性、耐溶剂、涂膜附着力等.通过对酯化反应和树脂乳化工艺控制分析，得到适宜的乳化操作条件，并比较树脂改性前后乳液的涂膜性质，分析其改性后的性能提升［8-9］.1 实验部分1.1 主要试剂羟基丙烯酸树脂（Neocryl B-725，Mw=55 000，固含量＞98%，羟值78 mg KOH/g，Tg：63 ℃）；三甲氧基硅烷甲酸（AR，南京联硅化工有限公司）；二丁基锡二月桂酸酯（AR，南通艾德化工）；三乙胺、乙酸乙酯（AR，阿拉丁试剂）；聚氧乙烯十二烷基醚（EMULGEN 104P，上海花王化学有限公司）；聚氧乙烯烷基醚（EMULGEN 707，上海花王化学有限公司）.乙酸乙酯（EA）精制流程：在EA中加入适量乙酸酐，滴加数滴浓H2SO4，加热回流，脱除CH3CH2OH等杂质后进行蒸馏，馏出组分以适量无水硫酸镁干燥，过滤后得到无水EA.1.2 羟基改性丙烯酸树脂的合成通过丙烯酸树脂上的-OH与三甲氧基硅烷甲酸的-COOH进行反应，达到有机硅化合物对丙烯酸的羟基改性，反应式为：称取适量的羟基丙烯酸树脂置于四口烧瓶内，加入除杂脱水后的EA，搅拌均匀，依据树脂的羟值加入三甲氧基硅烷甲酸，加料量［-COOH］∶［OH］≈1∶1，开启冷凝回流，在N2保护下升温，恒压滴液漏斗滴加二丁基锡二月桂酸酯催化反应，反应一段时间后得到羟基改性的有机硅丙烯酸酯［10］.1.3 羟基改性丙烯酸树脂纯化有机相用饱和的NaHCO3溶液洗涤至中性，过滤，用3倍水相体积的乙酸乙酯进行萃取，合并有机相，使用无水MgSO4静置6 h进行干燥，过滤后减压旋蒸除去有机溶剂即可得到纯化后的改性树脂［11］.1.4 改性丙烯酸树脂乳液制备将适量羟基有机硅改性丙烯酸树脂（或未改性的Neocryl B-725树脂）溶于EA 中，调整体系黏度，加热至适当温度，加入乳液中质量分数10%的复配型乳化剂m（EMULGEN 707）∶m（EMULGEN 104P）=1∶5，在高速剪切（转速为6000 r/min）下将复配型乳化剂和羟基有机硅改性树脂混合均匀，乳化过程温度85℃，同时缓慢加入适量去离子水，之后保温继续高速搅拌1 h，使树脂体系完成相转变，形成匀质稳定的水性乳化体系，控制真空度，减压旋蒸将体系中的EA蒸出（有机相可回收循环利用）.待水性树脂体系冷却至室温后，通过三乙胺（TEA）调整体系的中和度，pH为8.5左右，提高水性乳液的稳定性.一般来讲复配型乳化剂在降低乳液粒径的同时，也在一定程度上提高乳液稳定性和涂膜的水/油耐受性［12-13］.1.5 涂膜制备乳液配方1：适量的羟基改性丙烯酸乳液，加入质量分数0.3%的水性流平剂，质量分数0.2%的水性消泡剂，质量分数4.5%纳米级Al2O3，质量分数2.5%异氰酸酯类固化剂，匀质搅拌［14］.乳液配方2：适量的未改性Neocryl B-725树脂乳液，加入质量分数0.3%的水性流平剂，质量分数0.2%的水性消泡剂，质量分数4.5%纳米级Al2O3，质量分数2.5%异氰酸酯固化剂，匀质搅拌.基材用溶剂清洁干净，乳液1#、2#分别雾化喷涂于基材上，80℃烘箱中干燥2 h，测定其涂膜性能［15］.1.6 改性树脂性质测定1.6.1 红外光谱表征对羟基改性及未改性的树脂进行红外光谱分析测试.1.6.2 热重分析对羟基改性丙烯酸树脂进行热重分析［16］，条件：温度35～600℃，升温速率15℃/min，N2气氛，流速40 mL/min.1.7 乳液稳定性测试改性树脂乳液在室温下进行离心测试，离心转速为3000 r/min，观测离心后乳液的分层情况，判定水性乳液的稳定性.1.8 涂膜性能测试将1#、2#乳液涂料分别雾化喷涂至基材烘干成膜后，根据相关标准对成膜性能进行测试，如表1所示.表1 涂膜主要性能测试Tab.1 Main performance tests of the coating测试项目附着力/级硬度/H标准GB/T 1720—1979 GB/T 6739—2006测试项目耐候性耐水性/h标准GB/T 1865—2009 GB/T 1733—1993测试项目耐化学试剂/d标准GB/T 1763—19792 实验结果与讨论2.1 羟基改性树脂表征2.1.1 红外分析利用涂膜法对改性前后的羟基丙烯酸树脂进行FI-IR测试［17］，红外谱图见图1.图中a为改性前的羟基丙烯酸树脂，在3500～3550 cm-1左右出现-OH的特征吸收峰；b为羟基改性后的功能型树脂.两组曲线对比可知b曲线上3500 cm-1处的-OH吸收峰显著减弱，在2900～3000 cm-1处出现三甲氧基硅（-Si-（OCH3）3）强吸收峰，这说明改性聚合物中含有-Si（CH3）的特征官能团，且几乎不含游离-OH，可直接证明丙烯酸树脂上的-OH与有机硅化合物的-COOH反应基本完全，有机硅官能团已经接枝成功，得到羟基改性有机硅聚丙烯酸树脂.2.1.2 热重分析对羟基改性树脂进行热重分析（TG），如图2.由图可知，在＜200℃范围内，试样失重＜5%，这可能是由于试样中的残余的溶剂挥发；在200～550℃范围内，此时试样质量损失速率加快，这是由于高分子聚合物受热至一定温度后开始快速分解；当温度＞550℃后，试样质量基本稳定，其质量余量约18%为有机硅改性聚合物的最终碳化产品.TG分析曲线可间接证明聚合物中接枝反应的有机硅组分.图1 羟基树脂改性前（a）和改性后（b）的红外图谱Fig.1 The Infrared spectra before（a）and after（b）modification of hydroxyl resin2.2 改性树脂制备工艺对乳液及涂膜性能的影响2.2.1 反应温度理论而言，在羟基丙烯酸树脂改性接枝有机硅化合物时，反应温度的升高，有利于接枝过程的进行.对改性树脂合成温度进行单因素分析其对水性乳液的机械稳定性和涂膜性能（配方1#）的影响，相关数据见表2.图2 羟基改性聚丙烯酸树脂热重曲线Fig.2 Thermogravimetric curve of hydroxyl-modified acrylic resin随着改性树脂合成温度的升高，在保证水性乳液稳定前提下最大稀释倍率和附着力先升高后又降低趋势，耐水性先减小再增大.由于升温有助于接枝率的提高，聚合物亲水性增加，水稀释倍率增加，亦可说水溶性和稳定性增加，但不利于涂膜的耐水性.反应温度升高，接枝聚合过程的副反应也会增加，不利于反应的正向进行.另外，提高接枝温度，树脂酯化改性的内聚力增大，附着力也随之提高，而当温度超过某一限制值时，接枝酯化反应效率降低，其内聚力也随之降低，故采用液相悬浮法制备改性树脂的反应温度可控制在90℃.表2 改性树脂反应温度对乳液及涂膜性能影响Tab.2 The effect of modified resin reaction temperature on the performances of emulsion and coating反应温度/℃70 80 90水稀释倍率0.67 1.25 4.23耐水性/h 66 41 19附着完好性/%77 85 97反应温度/℃100 110水稀释倍率2.17 1.76耐水性/h 28 34附着完好性/%92 892.2.2 反应时间对乳液及涂膜性能的影响在保持其他反应条件不变（反应温度、催化剂用量等）的情况下，对制备羟基改性丙烯酸树脂的反应时间进行单因素试验，分析其反应时间对水性乳液稀释倍率和涂膜主要性质影响，相关数据见表3.表3 改性树脂反应时间对乳液及涂膜性能影响Tab.3 The effect of modified resin reaction time on the performances of emulsion and coating反应时间/h 1.5 3 4.5水稀释倍率0.85 1.64 2.19耐水性/h 67 31 17附着完好性/%78 82 96反应时间/h 6 7.5水稀释倍率1.91 1.78耐水性/h 20 21附着完好性/%91 88 在反应时间增长初期，反应速率较快，活性反应基团浓度较高，有机硅化合物在不断进行接枝反应，4.5 h反应基本趋近平衡，随着反应时间延续，副反应增加，不利于酯化接枝持续反应［18］.由表3数据可知，反应时间的延长对乳液和涂膜性能影响的趋势与反应温度相似.有机硅亲水基团增加，乳液稀释倍率和附着力提高，但不利于涂膜的耐水性，故树脂改性反应时间宜控制在4.5 h左右.2.3 乳化工艺对乳液及涂膜性能影响2.3.1 水相与有机相比例对乳液性能的影响改性树脂经纯化后，通过相反转法制备羟基改性树脂乳液，此过程中，加入的水相和有机溶剂间的比例控制至关紧要.适宜的比例可保证乳液相转变状态时的稳定性.若水相质量过低，极易导致相转变不充分，在脱除有机溶剂时，破乳分层；若水相比例偏高，乳液的固含量显著降低，后期雾化喷涂成膜效果将变差，不利于乳液的实际应用.大量研究显示，乳液中水相最优比例为65%～80%（质量）.实验过程中通过调节改性树脂乳液制备过程中水相与有机相质量比（1∶1，1.5∶1，2∶1）发现，当比例控制在1.5∶1时，乳液的表观颜色由白色变为淡蓝色（丁达尔效应），经验判断此时乳液的粒径大小适宜.综合乳液微粒、固含量等因素考虑，水相与有机相的质量比可控制在1.5∶1. 2.3.2 改性树脂溶液黏度对乳液性能的影响改性树脂溶液的黏度要在一定范围内，才能制得体系稳定的乳液.在高速匀质乳化过程中，溶液黏度对剪切力的影响非常重要，若溶液黏度偏大，树脂在高速搅拌过程中不易发生形变、解离，则乳化过程施加的剪切力将增大；若黏度过低，匀质乳化所提供的有效剪切力难以将树脂粒径细化，液相体系乳化效果不达标，乳液不稳定.改性树脂黏度可通过固含量和乳化温度两种方式进行控制调整［19］.实验中首先调整改性树脂溶液的固体含量进而调节体系黏度，固含量在10%～50%时，所制备的羟基改性丙烯酸乳液体系稳定性、涂层附着力数据见表4.改性树脂固含量在10%～40%时，其溶质浓度变化幅度对乳液稳定性影响并不显著，涂膜的附着力有所增长；当固含量＞40%，体系中出现絮状物，离心后体系分层.故体系黏度控制在46～1946 mPa·s（25℃），可得到较为稳定的乳液，成膜附着力较好；当固含量达到40%时，基材上的乳液涂膜附着力最优.表4 黏度-固含量对乳液性质影响Tab.4 The effect of viscosity-solid content on emulsion properties附着力/附着力/固含量/%10 20 30黏度/（mPa·s，25 ℃）46 93 557乳液外观乳白色淡蓝微弱蓝色级 2 1 1机械稳定性稳定稳定稳定固含量/%40 50黏度/（mPa·s，25 ℃）1946 3377乳液外观边缘泛蓝絮状物级 1 -机械稳定性稳定分层2.4 不同乳液配方的涂膜性能分子结构中含有Si元素的有机化合物，大都兼具有机和无机双重特性［20］，其表面张力低、粘温系数小、气体渗透性高等基本性质，还具有耐高低温、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、低毒和生化惰性等特质.有机硅应用于涂料等工业的多为有机聚硅氧烷，侧链接入不同官能团，如引入长直链烷基，可提高憎水性；引入乙烯基，可通过引发剂交联聚合；引入活性位点，可用于高附加值改性化学中间体制备［21］.将改性树脂与未改性树脂分别配制成乳液涂料，对其涂膜进行性能测试.2.4.1 附着力及硬度附着力是涂膜与基材间的结合紧密程度参数，是衡量涂膜对基材的保护能力及涂膜使用寿命的重要指标.涂膜与基材间的扩散、物理结合力、化学键力及材料间的静电对附着力都有一定影响.涂膜的硬度代表了阻止异物污染基材的阻力，是保护基材性能的主要指标.涂膜的配方组成和固化程度是影响硬度的主要因素.表5是两组配方的硬度和附着力的相关测试数据.表5 涂膜主要性能Tab.5 The main performances of coating涂膜性能固含量/%附着力/级硬度/H配方1#试样1 27.8试样2 28.1配方2#试样1 29.1试样2 28.8 0 4 0 4 3 3 2 3由表中数据可知，配方1#改性树脂试样1、2对基材的附着力达到0级，硬度等级4H；未改性的试样附着力在2～3之间，硬度等级3H，这说明羟基改性引入有机硅/氧基团后，水性树脂涂膜对基材的附着力和硬度有显著改善.2.4.2 耐溶剂涂膜喷涂于基材表面，保护基材表面性质，因此要求涂层具有耐水、耐多种溶剂的特性.根据表6相关数据可知，改性后树脂乳液涂膜，基本不溶于甲苯、丙酮、四氢呋喃（THF），耐溶剂天数＞30 d.未改性的树脂涂膜，其耐溶剂、耐酸碱、耐水的性能远低于改性树脂.甲苯、丙酮、THF作为常规有机溶剂，对大多数有机物均有较好的溶解性能，有机硅基团接枝改性可显著提高涂膜的耐溶剂程度.一般而言，水性乳液涂料的耐水性不太理想，有机硅基团中间的-CH3也有一定的憎水作用，可在一定程度上提高水性乳液涂膜的耐水性.表6 涂膜耐化学试剂Tab.6 Chemical resistance of coating d溶剂甲苯丙酮四氢呋喃配方1#试样1＞30＞30＞30溶剂试样2＞30＞30＞30配方2#试样1＞10＞10＞7试样2＞10＞10＞7 0.5%NaOH 0.1 mol/L HCl H2O配方1#试样1 11 21≈2/3试样2 10 20≈2/3配方2#试样1 8 16-试样2 8 17-2.4.3 耐候性评价涂膜的耐候性，需要将涂膜样件置于自然环境中，进行多种气候因素（光照、雨水侵蚀、O3、辐射等）对涂膜性能影响，以此分析涂膜性质，但这种评价过程时间周期较长，不可控变量较多，不能及时得到涂膜相关性能参数.LUV紫外加速老化箱，通过紫外灯光照射、水喷淋、循环风等条件对自然环境进行模拟，对涂膜物理性能：破坏斑点、变色、粉化、裂痕、鼓泡及剥落等进行定性评价，提高耐候性分析的效率.相关研究表明，人工加速老化的评价结果与自然条件下老化的结果基本相符.由表7数据可知（以“0～5”的数字等级来评定破坏程度和数量，“0”代表无破坏，“5”代表破坏严重），改性树脂涂膜几乎无老化现象、耐候性良好，未改性树脂涂膜局部出现脱落、粉化、整体变色.有机硅基团的接枝引入，显著提高了改性树脂乳液涂膜的耐候性能.表7 涂膜耐候性Tab.7 Weather resistance of coating物理性能斑点变色粉化配方1#试样1试样2配方2#试样1试样2配方1#试样1试样2配方2#试样1试样2 0 0 0 0 0 0 2黄局部3黄局部物理性能裂痕鼓泡脱落0 0 0 0 0 0 0 1局部0 1局部3 结论采用三甲氧基硅烷甲酸作为功能型改性试剂，将三甲氧基硅接入羟基丙烯酸树脂，控制适宜的酯化反应和树脂乳化工艺条件：酯化温度90℃、水与有机相比例1∶1.5、黏度在2100之下，可得到稳定体系的羟基改性丙烯酸树脂乳液，改性后的乳液涂膜性能有显著提升.【相关文献】［1］来水利，王晶丽，李文韬，等.水性羟基丙烯酸树脂的合成及其性能研究［J］.热固性树脂，2016，31（1）：1-5.［2］王莉.改性羟基丙烯酸树脂分散体制备研究及双组分聚氨酯涂料应用［D］.长沙：湖南大学，2017.［3］槐抗抗，谷琦琦，郭何云，等.石墨烯改性水性丙烯酸树脂涂料的制备与性能［J］.材料保护，2017，50（1）：40-44.［4］闫福安，官仕龙.涂料树脂合成及应用［M］.北京：化学工业出版社，2008.［5］祝晚华，刘琦焕，范春娟.不饱和聚酯树脂改性研究新进展［J］.绝缘材料，2011，44（2）：34-38.［6］崔建东，李培礼，罗闯，等.有机硅改性水性聚酯的制备与性能［J］.现代化工，2018，38（4）：160-164.［7］王慧茹，王鑫，赵雄燕.水性丙烯酸树脂的改性及应用［J］.应用化工，2018，47（2）：365-368.［8］赵维，齐署华，周文英.有机硅改性丙烯酸树脂乳液的合成及性能研究［J］.化工新型材料，2006，34（10）：55-58.［9］SANTHOSH P，VASUDEVAN T，GOPALAN A，et al.Preparation and properties of new cross linked polyurethane acrylate electrolyters for lithium batteries［J］.Journal of Power Sources，2006，160（1）：609-620.［10］徐成书，同晓妮，苏广召，等.水性聚氨酯的有机硅改性研究进展［J］.印染，2018，44（12）：52-55.［11］易翔，杨辉琼，钟萍，等.环氧改性丙烯酸系亲水涂料的研究［J］.材料保护，2007，40（7）：49-51.［12］杨妍，崔艳艳，苏嘉辉，等.耐水性有机硅改性自交联丙烯酸乳液的合成［J］.高分子材料科学与工程，2018，34（8）：31-36.［13］EI-MOLLA M M.Synthesis of polyurethane 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