室温固化环氧树脂的制备.doc

开题报告
题目：室温固化环氧涂料的制备
1.本课题的研究目的与意义
因环氧树脂在众多底材上有极好的附着力、柔韧性及较低的体积收缩率，在涂料领域中得到了广泛的应用。但传统的环氧树脂涂料是溶剂型的，含有大量的易燃有毒的挥发性溶剂对于环境和人体造成了很大的危害。近年来随着人们环保意识的增强和以及对涂料中VOC的限制，开发低VOC或零VOC的环氧树脂涂料的呼声越来越高。水性环氧涂料既具有溶剂型环氧涂料良好的耐化学品性、附着性、物理机械性、电气绝缘性，又有低污染、施工简便、价格便宜、性能易调等特点，而且不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低，不会造成空气污染，能满足当前环保的要求，因此，水性环氧涂料成为当前研究的热点。
环氧树脂的水性化通常有两种方法：外加乳化剂法和化学改性法（即自乳化法）。外加乳化剂法制得的乳液粒径在微米级，稳定性较差，且未参与反应的乳化剂对最终的成膜性能有不良影响。而化学改性法通过将极性集团引入到环氧分子骨架中，所制备的环氧树脂粒不用外加乳化剂即可分散在水中形成乳液。化学改性法虽然制备步骤多，但制备的乳液粒径小，稳定性高而更具有实际意义。文献《高等学校化学学报》[2002,23（5）:974-978]以对氨基苯甲酸改性环氧树脂，然后加入乙醇胺中和成盐制备了稳定性很好的亲水性环氧树脂；《化学建材》[2006,22(3):1-3]用甘氨酸改性环氧树脂，然后加如氢氧化钠水溶液中和，制备了稳定的水性环氧乳液；《JApplPolymSci》[2002,83(8):1736-1743]经丙烯酸接枝到环氧树脂分子链中，然后用乙酸中和成盐制备了自乳化的环氧树脂。但有机酸的存在会导致涂膜性能的下降，用在金属上易产生闪锈，而且还会对环境造成污染。本课题采取以聚乙二醇改性环氧树脂E44，然后加入过硫酸铵中和成盐制备稳定性很好的环氧树脂乳液。
本课题的另一项工作是找出或者制备出一种适当的室温固化剂以对本课题所制备的环氧树脂乳液进行室温固化。目前拟定的固化剂为低分子量聚胺树脂对其进行固化，在室温很快固化环氧树脂，固化反应为放热反应。热量能进一步促使环氧树脂与固化剂反应，其使用期较短。胺类固化剂与空气中的CO2反应生成不能与环氧基起反应的碳酸铵盐而引起气泡的发生。
2.本课题的设计方案
a.实验材料：环氧树脂 E44，聚乙二醇，低分子量聚胺树脂，过硫酸铵，以及相关通用的消泡剂，等。
3.论文时间安排
1～3周:查找相关资料，了解课题背景，写出开题报告。
4～12周：进行实验过程，室温固化环氧涂料的制备
12～14周：撰写毕业论文，做答辩。
4.本课题相关工作实施过程中可能存在的问题及解决的方法
主要参考文献：
[1]王丰,刘娅莉,徐龙贵等.水性环氧涂料固化剂研究进展.涂料工业,2004,34(8):29-33
[2]李梅,黄坤,夏建陵.水性环氧涂料固化剂的研究进展.生物质化学工程,2008,42(3):45-50
[3]周继亮,张道洪,李廷成.环氧树脂的水性化技术与研究进展.粘接,2007,28(6):40-43
[4]陶永忠,陈铤,顾国芳.I型水性环氧树脂的研制.胶体与聚合物,2001,19(2):19-22
[5]王幸芬.水性环氧涂料的配方.上海涂料，1997，43(2):107~108
[6]官建国，赵立英，马会茹，刘培.自乳化水性环氧树脂涂料及其制备方法.200810046750.7
[7]杨振忠，许元泽，赵得禄等．相反转技术制备环氧树脂水基体系．相反转过程的流变行为研究[J].高分子学报,1998,(1)：78～82．
[8]何青峰,陈志明.水性环氧乳化剂合成与乳液制备工艺探讨[J].化学反应工程与工艺,2004，20(3):255～259．
[9]徐宝学，胡慧珠，倪寒秋．高稳定环氧树脂乳液的制备[J]．中国胶粘剂．1997,7(2)：l3~15．
[10]杨振忠,许元泽,徐懋等．环氧树脂微粒化水基化技术[J]．高分子通报.1997，3(9)：190~194．
[11]施雪珍，陈铤，顾园芳等．相反转法制备水性环氧乳液[J]．涂料工业．2002,32(7)：18~20．
[12]张肇英,黄玉惠,廖兵等.环氧树脂水性化及其固化[J].高分子通报.2000,(3):77～82.