聚氨酯改性环氧树脂的制备及其在涂料中的应用
2.2 聚氨酯含量对涂膜热性能的影响(见图2)
樊庆春,吴存哲,张良均,郭 嘉
(武汉工程大学化工与制药学院,武汉 430074)
0 前 言
环氧树脂分子结构中有极性高而不易水解的脂肪羟基和醚键,耐化学介质性能优良的苯环,其涂膜具有附着力好、耐化学品性高、物理机械性能和耐水性好等特点,在重防腐涂料中得到了广泛应用。但环氧系防腐涂料存在涂膜脆性大的缺点,其应用领域有一定的局限性[1-2]。向环氧树脂中引入弹性链段是改善其韧性的有效手段[3],本研究目的在于利用环氧树脂的优良性能,通过聚氨酯接枝的手段,提高环氧树脂的韧性,制备综合性能优异的聚氨酯改性环氧树脂防腐涂料。
1 试验部分
1.1 主要原材料
环氧树脂,岳阳石化；二苯基甲烷-二异氰酸酯(M D I),烟台万华；聚醚二元醇,山东东大化学；改性酚醛胺固化剂,市购；助剂,德谦化学。
1.2 聚氨酯改性环氧树脂的制备
向四口烧瓶中加入聚醚二元醇,105 ℃真空脱水1 h,降温后加入一定量MDI,在80～85 ℃反应4 h,后加入环氧树脂继续反应后出料,得到聚氨酯改性环氧树脂,测定环氧值,待用。
1.3 结构表征
使用傅里叶红外光谱仪(Nicolet Impact 420型,美国)对制备的聚氨酯改性环氧树脂进行结构表征。
1.4 样板制备与性能测试
按照GB/T1727-1992中喷涂法制备样板,室温固化7 d后进行各项性能测试。
1.4 样板制备与性能测试
按照GB/T1727-1992中喷涂法制备样板,室温固化7 d后进行各项性能测试。
2 结果与讨论
2.1 聚氨酯改性环氧树脂的红外光谱(见图1)
图１为聚氨酯改性环氧树脂的红外谱图,从图1可以看出,2 270 ｃｍ-1处的－NCO峰完全消失,914 cm-１环氧基团的特征峰,说明制备了目标化合物。
2.2 聚氨酯含量对涂膜热性能的影响(见图2)
图2的TG曲线表明,在０～200 ℃,1、2、3、4、5涂膜的失重率相差不大,失重５％的温度随着聚氨酯含量的升高稍微降低,但均高于150 ℃,说明聚氨酯链段的引入并没有降低环氧树脂的热性能。
2.3 扫描电子显微镜(SEM)分析(见图3)
从图3(a)中可以很清楚地看出,空白环氧树脂呈典型的脆性断裂形貌。引入聚氨酯链段后,体系运动能力逐渐提高,由开始的河床图样笔直的线条,逐渐转变成相互交错的旋涡状,也就是由原来的面断裂向点分子间断裂转变,这与涂层力学性能的测试结果是一致的,从微观上说明了聚氨酯的增韧效果。
2.4 涂膜性能
涂料固化成膜后具有良好的力学性能和耐介质性能,具体性能测试结果见表1。
3 结 论
制备了聚氨酯改性环氧树脂,对其结构进行了表征,向环氧树脂引入聚氨酯链段可以改善环氧树脂的韧性,对耐热性影响很小,以其制备的涂料综合性能良好。
