本科毕业论文---环氧树脂选择对其改性水性树脂涂料漆膜性能影响.doc

广州大学 本科毕业论文课题名称 环氧树脂选择对其改性水性树脂涂料漆膜性能影响学 院 化学化工学院 专 业 化学工程与工艺（精细化工） 班级名称 11精细化工班 学生姓名 朱海 学 号 1105200077 指导老师 刘晓国 完成日期 2015年4月8日 环氧树脂选择对其改性水性树脂涂料漆膜性能影响摘要 本实验选择高环氧值、低粘度的环氧树脂Der671与带羧基和双键的顺丁烯二酸酐反应制得环氧顺丁烯酸酯EA，然后EA树脂中双键与丙烯酸酯双键聚合反应合成环氧改性丙烯酸树脂。并对EA和环氧改性丙烯酸树脂的固含量，粘度，PH等性能测试，以确保反应正确进行，得到合格的环氧顺丁烯酸酯EA及环氧改性丙烯酸树脂。并以此树脂为基料制备清漆，测试性能，确保达到可实际使用的指标。喷涂，烘烤制得漆膜，测定其硬度、附着力、耐水煮性及耐碱性等性能，以此研究环氧树脂含量对水溶性改性丙烯酸树脂涂料漆膜性能的影响。得出环氧改性丙烯酸树脂的最佳配方。实验结果表明的环氧用量对环氧树脂含量对水溶性改性丙烯酸树脂涂料的附着力和硬度影响不大，但可对其耐水煮及耐碱性造成明显改变。适当的配方可制得水溶性、耐候性及力学性能都非常好的水溶性环氧改性丙烯酸树脂涂料。关键词 环氧改性、水性丙烯酸树脂、漆膜性能 For the modified epoxy resin water-based resin coating film performance impactABSTRACT This experiment select high epoxide value and low viscosity epoxy resin Der671 with carboxyl and double bond of malefic anhydride reaction made epoxy malefic acid ester EA, then a double bond in the EA resin and acryl ate double bond polymerization synthesis of epoxy modified acrylic resin. And the EA and epoxy modified acrylic resin solid content, viscosity, PH and other performance testing, to ensure that the correct reaction, get qualified epoxy malefic acid ester EA and epoxy modified acrylic resin. And resin materials for preparation of varnish, performance testing, make sure to get to the actual use of indicators. Spraying, baking paint film system, determination of the hardness, adhesion, water resistance and alkali resistance, such as performance, this research epoxy resin content on the influence of water soluble modified acrylic resin coatings film performance. The optimum formulation of epoxy modified acrylic resin. The experimental results show that the dosage of epoxy resin content in epoxy adhesion and hardness of the water soluble modified acrylic resin coating effect is not big, but can cause obvious change to the water resistance and alkali resistance. The appropriate formula can be obtained water-soluble, weathering resistance and mechanical properties are very good water-soluble epoxy modified acrylic resin coating.Keywords Epoxy resin, water-borne acrylic resin, paint film performance目 录1.前 言11.1 水溶性涂料的现状分析11.2 水溶性涂料的特点21.3与选题相关的国内外研究和发展概况21.4 本课题的研究目的和意义31.5 研究方法及要达到的要求42.理论分析42.1 水性环氧改性丙烯酸树脂合成的原料的选择42.2 温度的选择52.3 合成反应原理52.4 EA合成酸值的测定62.5 性能测试指标62.5.1 水溶性环氧改性丙烯酸树脂和水溶性涂料产品测试指标62.5.2 水溶性涂料涂膜性能指标73. 实验83.1主要原材料和仪器、设备83.2 配方设计93.2.1 环氧酯化中间体EA合成配方93.2.2 水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方93.2.2 水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆配方103.3、实验步骤113.3.1 环氧酯EA合成步骤113.3.2 水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成113.3.3 水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆制备113.4 涂膜样板制备113.5试验结果123.5.1 环氧酯EA性能指标123.5.2 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂性能指标123.5.3 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆性能指标123.5.4 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜性能指标134.结果讨论144.1 水溶性树脂和水溶性涂料产品的性能指标144.1.1不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂性能指标144.1.2 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆性能指标144.2 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜性能指标144.2.1不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜附着力144.2.2不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜硬度144.2.3不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜耐水煮性能154.2.4不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜耐5%NaOH水溶液浸泡性能154.3 结论16参考文献17致谢181.前 言20世纪以来，工业飞速发展，传统溶剂型涂料的大量使用在浪费资源的同时，对环境也造成了严重破坏。随着社会各界对环境污染问题的关注和人们对低碳环保的提倡，挥发性溶剂的使用受到限制，环保涂料进入人们视线，并飞速发展。水性涂料就是其中的主要之一，到2009年，我国的水性涂料已经达到了年产260吨，对水性涂料的开发也将成为作为化工人员的社会责任。1。1.1 水溶性涂料的现状分析水溶性涂料2就是以水作为溶剂的涂料。由于作为主要成膜物的树脂，在分子结构中具有如羧基，羟基等亲水基团，使得树脂可以分散在水中，形成对环境无污染的水性涂料。水性涂料不论从产品形态、实验方法还是应用场合及配套工具及设备都非常接近溶剂性涂料。对水性涂料改性可以改善水性涂料的性能，使其应用于各大领域，并使其全面替代传统溶剂性涂料，作为水性涂料发展的关键技术之一，国内外进行数十年的深入研究 3。虽然我国对水性涂料的研制从上个世纪六十年就开始了，但是受社会和经济环境影响，真正对其进行大量的开发，并快速发展的时间并不长，国内水性涂料的发展水平及应用普及量都远远落后于大部分工业发达的国家。在建筑涂料行业，欧美国家的水性涂料占总涂料的量几乎都超过70%，最高达到90%，也有50%。随着科技的不断进步，水性涂料的性能不断提升，使得其在更多的领域得到使用，再加上其他环保涂料如粉末涂料、高固体分涂料的发展受到了一定的制约，水性涂料在工业涂料的中占得总比例也在稳步上升中。各个国家对水性涂料的开发也越来越重视。我国也出台了不少的的重要法律、法规来促进水性涂料的发展 4。1.2 水溶性涂料的特点涂料的组成为主要成膜、颜料、助剂及溶剂。水性涂料顾名思义，就是溶剂为水的涂料。在涂料中溶剂占的比例往往接近甚至超过50%，所以传统溶剂性涂料以挥发性溶剂作为分散相，随着溶剂挥发固化成膜，不仅浪费了大量的资源，同时对环境也造成极大的污染，而水溶性涂料以水作为溶剂，节约资源的同时也保护着环境，具有着节能环保的特性。另外由于水溶性树脂属于主要成膜物的水溶性烘烤工业涂料产品，用水作稀释剂来替代溶剂型烘烤涂料产品中的有机溶剂，具有不易燃、不易爆、对环境污染小的特点3。1.3与选题相关的国内外研究和发展概况现代涂料工业正处于“节能型”阶段，而这个阶段又以水溶性涂料的发展较快较全面。由于该漆种少含有机溶剂，用水稀释即可施工，而且性能优良，因而必将取代传统溶剂型涂料成为涂料行业的主流。现今欧美等发达国家正大力开发、推行水性涂料。在欧美发达国家对水性涂料的开发占总涂料产业的开发已经超过了50%，其取得的成果在所有涂料研究的成果中也接近三分之一，可见其对水性涂料开发的重视。我国自六十年代起开始水性涂料的研制。目前，国内已经广泛应用于涂料工业的水溶性缩合树脂有水溶性环氧树脂、水溶性聚氨酯树脂、水溶性氨基树脂、水溶性酚醛树脂、水溶性醇酸树脂等6。水性涂料的发展可以分为两大阶段。第一阶段，主要偏重于研发出稳定可适应法规和环保政策的水性涂料。强调的是水性分散体系的稳定和使用问题，对漆膜性能没有传统涂料般的高要求。到了20世纪90年达，才进入第二阶段。第二阶段就是开始把水性化和高性能两个目标结合起来研究发展，在做到环保节能的同时具备优良的性能，以适用于各大应用领域，最终全面代替传统溶剂型涂料。近十年来，国外各种高性能的水性涂料层出不穷，国内也开始了这一方面的大量研究。水溶性丙烯酸涂料作为目前品种最多，用途最广，发展最快的水性涂料。具有优良的力学性能，其附着力，耐揉性，耐划性及光泽度都非常好。但是因为其组成比较简单，所以在耐候性如耐水煮及耐碱性方面不尽如人意。环氧树脂具有非常好的物理性能和化学性能，如：耐水性、耐化学品性、安全、低挥发性等。所以通过环氧改性水性丙烯酸树脂来增强其耐候性 7。1.4 本课题的研究目的和意义 作为环保-资源节约型涂料产品，水溶性涂料替代溶剂型涂料己成为涂料产品发展的必然趋势。面对日益严重的生态环境，人们越来越重视环保。传统的涂料逐渐被无毒、环保的涂料所替代。在现有的涂料中，水溶性涂料应用最广泛。因为具有耐蚀性、附着性、低污染、便宜等优点。环氧树脂具有非常好的物理性能和化学性能，如：耐水性、耐化学品性、安全、低挥发性等。在环境恶化、能源稀缺等背景下，人们的环保、绿色生活的意识日益增强，研究水性环氧改性树脂涂料具有重大的理论意义和现实意义。1.5 研究方法及要达到的要求（1）选择环氧树脂作为改性树脂，设计树脂合成配方（2）制定合成树脂工艺路线和探索工艺条件。（3）树脂合成实验（4）采用合成水性环氧改性树脂作主要成膜物，配制涂料。（5）测试涂膜性能。 水性环氧改性树脂涂料涂膜性能指标如下 ：指标名称附着力（级）硬度（H）耐水煮（h）耐5%NaOH溶液浸泡（h）指标值022242.理论分析2.1 水性环氧改性丙烯酸树脂合成的原料的选择1.丙烯酸（酯）单体选择丙烯酸（酯）单体根据涂膜性能和树脂水溶性的要求，通过实验来确定。本文经过试验筛选，确定选用甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯及丙烯酸。2. 环氧树脂选择改性用的环氧树脂根据涂膜性能要求，通过实验筛选，确定选用壳牌Der671环氧树脂。3.溶剂的选择本课题合成水性环氧改性丙烯酸树脂，合成中间体EA选用是丙二醇甲醚作反应介质。合成水性环氧改性丙烯酸树脂选用正丁醇作反应介质。4.催化剂和引发剂的选择在查找文献和实验的基础上，合成中间体EA采用三苯基膦作催化剂，合成水性环氧改性丙烯酸树脂采用偶氮二异丁腈作引发剂。5.中和剂的选择8中和剂选用的品种不同，能明显影响聚酯树脂的水溶性、储存稳定性、固化速度及涂膜的泛黄性。因此，适当地选择中和剂也是非常重要的。从树脂的水溶性来比较，氢氧化钾、氢氧化钠、氨水等中和剂的助溶效果不如乙醇胺好。从稳定性来考虑，一般选用叔胺比较好，它不会使聚酯产生胺解反应。但叔胺变色性大。二甲基乙醇胺，挥发性适中，适用作中和剂。2.2 温度的选择从文献参考并通过试验，确定环氧树脂与酸酐酯化反应温度为1202，合成水性环氧改性丙烯酸树脂反应温度为1102. 2.3 合成反应原理环氧树脂中的环氧基与顺酐中的酸酐羧基在催化剂和加热的条件下能发生酯化反应并有羟基基团生成，其反应机理是羧酸根作为亲核试剂进攻环氧基导致开环9。在酸性催化条件下，氢离子进攻环氧基的氧形成鎓离子，然后羧基的氧上孤对电子进攻与环氧基相连的正电性强的碳原子，同时环氧基开环，随后脱掉羧基氧上的氢离子形成酯基醇；在碱性催化条件下，形成羧基氧负离子进攻位阻小的碳，并导致环氧基开环，形成酯基醇氧负离子，再夺取另一分子羧酸的氢得到电中性产物，并产生羧基氧负离子继续反应。本实验选择高环氧值、低粘度的环氧树脂Der671与带羧基和双键的顺丁烯二酸酐反应制得环氧顺丁烯酸酯EA，合成反应方程式如下：环氧酯化反应图2-1 环氧丙烯酸酯的合成路线EA树脂中双键与丙烯酸酯双键进行自由基反应合成得到环氧改性丙烯酸树脂，反应如下：2.4 EA合成酸值的测定酸值（SZ）是指中和l g中间体EA试样所需的KOH的毫克数，标志环氧酯化反应程度9。测定方法：在锥形瓶中加约l g EA，加入溶剂溶解EA样品，再加入1-2滴1% 酚酞指示剂，用0.5mol/LKOH-乙醇溶液滴定，记录所用 0.5mol/LKOH溶液的体积。做三组平衡实验取平均值。SZ value=0.1x10-356.110-3(VI-Vo)/W (2-8) =5.61(VI-Vo)/WSZ，EA样品的酸值，mg(KOH)/g；V1，加入EA后消耗0.1mol/LKOH体积，单位：ml；V0，空白实验消耗0.lmol/LKOH体积，单位：ml；W，EA质量，单位：g。2.5 性能测试指标10、112.5.1 水溶性环氧改性丙烯酸树脂和水溶性涂料产品测试指标1.固含量 GB/T1725-2007/ISO3251:2003色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定的国家标准测试，烘烤温度为1252，烘烤时间为2h。 2.粘度（1）水溶性环氧改性丙烯酸树脂按GB/T 22314-2008乳液态或分散体系聚合物/树脂用旋转黏度计在规定剪切速率下黏度的测定的国家标准测试，测试温度恒定为252。（2）水溶性涂料按GB/T 1723-1993涂料粘度测定法的国家标准测试，采用涂-4杯，测试温度恒定为252。3.PH值的测定 将水溶性涂料用纯净水按水溶性涂料:水=1:9（重量比）稀释，用PH计测试PH值，记录其读数。2.5.2 水溶性涂料涂膜性能指标1.附着力按GB/T 9286 -1998规定进行测定。附着力是涂膜性能检测中最重要的指标之一。附着力指涂膜和被涂物表面牢固结合的能力。附着力不好，容易与被涂物剥离，更谈不上性能和作用的发挥。测定附着力方法划格法测定.在漆膜样板上用裁纸刀和直尺按1-2mm间格划横竖直线，保证方格数不小于25个，用棉布擦拭去漆宵，再用3M610和616胶带粘贴在方格部位，.用力快速撕开胶带，观察胶带上是否粘贴有漆宵和方格内是否有漆膜脱落，如漆膜完好，无脱落定为0级.漆膜脱落面不大于5%定为1级。2.硬度引用标准: GB/ T6739- 1996硬度是表示漆膜机械强度的重要性能之一，判断受外来磨擦和碰撞等的损害程度。测定硬度采用三菱铅笔硬度测定法. 采用铅笔硬度计检测漆膜硬度。3.耐水煮性能参照GB/T1773-93标准检测。按漆膜制备方法，将表面涂装漆膜玻璃片，2/3部分浸入大于95纯净水中，1小时取出测试，晾干1h，观察漆膜不起泡、不脱落、不脱色，用画格法测试附着力不下降为合格。4.耐5%NaOH水溶液浸泡性能参照GB/T1773-93标准检测。按漆膜制备方法，将表面涂装漆膜玻璃片，2/3部分浸入5%NaOH水溶液中，每隔6小时取出测试，晾干1h，观察漆膜不起泡、不脱落、不脱色，用画格法测试附着力不下降为合格。3. 实验3.1主要原材料和仪器、设备 主要原料见表3.1。表3.1 主要原料Table3.1 main raw materials原料名称英文缩写或编号规格备注环氧树脂Der671工业级市售顺酐MA工业级市售三苯基磷B3工业级市售正丁醇NBA工业级市售甲基丙烯酸甲酯MMA工业级市售丙烯酸丁酯n-BA工业级市售丙烯酸AA工业级市售偶氮二异丁腈AIBN二甲基乙醇胺DMAE工业级市售二乙二醇丁醚DGBE工业级市售乙二醇丁醚S01工业级市售乙醇ET工业级市售丙二醇甲醚PM工业级市售氨基树脂A2工业级市售流平剂PL1403工业级市售主要设备仪器见表3.2表3.2 主要仪器设备Table3. 2 the main instrument 仪器名称规格制造商分析天秤1/1000-滴定管0-100 ml-玻璃四口烧瓶500 ml-玻璃冷凝器-水油浴锅0-300-涂-4杯粘度计-烘箱0-300上海普申化工机械有限公司硬度计铅笔硬度-3.2 配方设计3.2.1 环氧酯化中间体EA合成配方 环氧酯化中间体EA是由所选用的环氧树脂Der671与顺酐反应制的。Der671与顺酐配比根据环氧树脂的环氧值计算，再通过试验确定，其配方见表3.3.表3.3 中间体EA配方Table3.3 Intermediate formula EA原料编号Der671MAB3NBA重量份数10019.60.21203.2.2 水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方 根据涂膜性能的综合要求，通过试验确定所选用的丙烯酸（酯）单体的重量比例见表3.4.表3.4 丙烯酸（酯）单体混合物（B）配比Table3.4 acrylate monomer mixture ratio (B)原料编号MMAn-BAAA重量百分数（%）30.0060.0010.00 以丙烯酸（酯）单体混合物（B）100.00重量份为基础，通过试验确定选择反应介质正丁醇重量份为60.00；引发剂重量份为0.2；中和剂DMAE重量份为15；改变环氧酯EA在配方中的用量，其用量范围重量份为0.00-60.00，按黄金分割法设计试验点，合成得到水溶性环氧改性丙烯酸树脂PAi(i=1-9)，具体配方见表3.5.表3.5 水溶性环氧改性丙烯酸树脂配方 原料编号配方编号B重量份EA重量份DGBE重量份NBA重量份AIBN重量份DMAE重量份PA1100.000.0060.0020.001.0015.00PA2100.0014.1660.0020.001.0015.00PA3100.0022.9260.0020.001.0015.00PA4100.0031.6760.0020.001.0015.00PA5100.0037.0860.0020.001.0015.00PA6100.0045.8260.0020.001.0015.00PA7100.0051.2360.0020.001.0015.00PA8100.0056.6560.0020.001.0015.00PA9100.0060.0060.0020.001.0015.003.2.2 水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆配方采用不同配方EA合成的水溶性环氧改性丙烯酸树脂作主要成膜物，氨基树脂G03作固化剂，丙二醇甲醚、正丁醇、乙醇作助溶剂，加入适量的流平剂PL1403，加水稀释至规定粘度既制得水溶性环氧改性丙烯酸清漆PBi(i=1-9)。表3.6 清漆配方Table3.6 Varnish formula 原料编号配方编号PAi(i=1-9)配方水溶性环氧改性丙烯酸树脂(%)G03(%)PM(%)ETPL1403纯净水PBi(i=1-9)24.003.0010.0010.000.1052.90注：PBi（i=1-9）配方对应于采用PAi(i=1-9)配方合成的环氧酯EA改性合成的水溶性环氧改性丙烯酸树脂。3.3、实验步骤3.3.1 环氧酯EA合成步骤按中间体配方配制好中间体原料，加入玻璃四口烧瓶中，将烧瓶放入油浴锅中，固定，安装好搅拌器及搅拌桨，装好回流装置及温度剂。升温到100，加热搅拌4小时。测试酸值，酸值低于46mgKOH/g则停止加热，得到浅黄色透明液体。3.3.2 水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成水溶性环氧改性丙烯酸树脂配方，把正丁醇NBA和大防白DGBE加入玻璃四口烧瓶中，将烧瓶放入油浴锅中，固定安装好搅拌器及搅拌桨，装好回流装置及温度计；加入偶氮二异丁腈，加入量为重量份为1作为引发剂、单体以及中间体至滴液漏斗中，搅拌均匀后，安装到烧瓶口上用于滴加；加热烧瓶温度为110，开始滴加滴液漏斗混合物，2h滴完，并保持滴加过程中烧瓶内的温度在1102。滴加完滴液漏斗混合物后1h，第一次补加重量份为0.2偶氮二异丁腈，继续恒温1102反应1h;第二次加重量份为0.2偶氮二异丁腈，恒温1102反应2h，降温至70。加入中和剂A2中和，搅拌20分钟后出锅装瓶。然后测试树脂的固含量、粘度和PH值。3.3.3 水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆制备按水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆配方，分别加入不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂PAi(i=1-9)至不同容器中，在分别在玻璃容器中加入氨基固化剂G03，加入助溶剂丙二醇甲醚PM、乙醇ET和流平剂、纯净水，搅拌均匀，配置成不同配方PBi(i=1-9)水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆。测试其固含量、粘度和PH值，并用其作涂膜样板用于涂膜性能的检测。3.4 涂膜样板制备将90mm60mm2mm的马口铁洗净，在1202下烘干，冷却至室温备用；用喷枪将不同配方水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆喷涂至马口铁片上，放置1分钟后，再放入到温度为1802的烘箱上烘烤20min；取出冷却用于涂膜性能检测。每个配方制备5个样板，测试涂膜性能，取其算术平均值作为代表值。3.5试验结果3.5.1 环氧酯EA性能指标环氧酯EA性能指标见表3.7表3.7 环氧酯EA性能指标Table3.7 Epoxy ester EA performance indicators指标名称固含量（%）粘度（MPa.s，25）酸值mg(KOH)/g指标值48.221431243.123.5.2 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂性能指标不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂性能指标见表3.8表3.8 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂性能指标Table3.8 Different formulations of water-soluble epoxy modified acrylic resin performance metrics指标名称配方编号固含量（%）粘度（25，MPa. s）PH值PA150.2286667.0PA251.7985327.2PA350.3987657.4PA451.5388957.3PA550.6787567.2PA649.7888477.3PA750.2888127.2PA849.3887757.1PA950.3288967.13.5.3 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆性能指标不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆性能指标见表3.9.表3.9不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆性能指标Table3.9 Different formulations of water-soluble epoxy modified acrylic resin varnish performance metrics指标名称配方编号固含量（%）粘度（涂-4杯，25， s）PH值PB116.2515.767.0PB216.7216.127.1PB316.5915.777.2PB416.5316.117.3PB515.6716.337.2PB615.7915.967.1PB716.2216.067.1PB816.3315.89.7.1PB915.8216.217.23.5.4 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜性能指标不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜性能指标见表3.10.表3.10 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜性能指标Table3.10 Different formulations of water-soluble epoxy modified acrylic resin varnish coating performance metrics指标名称配方编号附着力（级）硬度（H）耐水煮(h)耐碱性PB10316PB203212PB303324PB403648PB503648PB603424PB703424PB803424PB9034244.结果讨论4.1 水溶性树脂和水溶性涂料产品的性能指标4.1 .1不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂性能指标由表3.8可知，不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂固含量在49.00-52.00%之间、粘度在8500-8900（MPa.s，25）之间和PH值在7.0-7.4之间。4.1.2 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆性能指标由表3.9可知，不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆固含量在15.00-17.00%之间、粘度也在15.00-17.00（涂-4杯，s，25）之间和PH值在7.0-7.3之间。4.2 不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜性能指标4.2.1不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜附着力 由表3.9可知，不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜的附着力均为0级，这表明水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方中，环氧酯EA加入对涂膜的附着力没有明显的影响。4.2.2不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜硬度 由表3.9可知，不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜的硬度均为3H，这表明水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方中，环氧酯EA加入对涂膜的硬度没有明显的影响。4.2.3不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜耐水煮性能 为方便比较，将表3.9涂膜耐水煮性能数据描绘在直角坐标图上，见图4.1.由图4-1可知，水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方中，在环氧酯EA的量低于PA5用量时，随着环氧酯EA量的增加，涂膜耐水煮性能提高；配方中环氧酯EA超过PA5用量，配方中继续增加环氧酯EA的用量，涂膜的耐水煮性能反而会下降。这可能是因为水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方中，环氧酯EA的用量太高，因为EA中二个双键活性不同，导致水溶性环氧改性丙烯酸树脂中游离EA量高，导致涂膜耐水煮性能下降。4.2.4不同配方的水溶性环氧改性丙烯酸树脂清漆涂膜耐5%NaOH水溶液浸泡性能 为方便比较，将表3.9涂膜耐5%NaOH水溶液浸泡性能数据描绘在直角坐标图上，见图4.2.由图4-2可知，水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方中，在环氧酯EA的量低于PA5用量时，随着环氧酯EA量的增加，涂膜耐5%NaOH水溶液浸泡性能提高；配方中环氧酯EA超过PA5用量，配方中继续增加环氧酯EA的用量，涂膜的耐5%NaOH水溶液浸泡性能反而会下降。这可能是因为水溶性环氧改性丙烯酸树脂合成配方中，环氧酯EA的用量太高，因为EA中二个双键活性不同，导致水溶性环氧改性丙烯酸树脂中游离EA量高，导致涂膜耐5%NaOH水溶液浸泡性能下降。4.3 结论1.环氧树脂的量对改性丙烯酸涂料的漆膜附着力及铅笔硬度没有影响，但是会削弱树脂的水溶性。由于环氧树脂本身具有优良的物理性能，所以对环氧改性丙烯酸树脂涂料的附着力及铅笔硬度没有影响应该是正常的。环氧酯EA本身是憎水的，所以随着水溶性环氧改性丙烯酸树脂配方中环氧酯EA量的增加，改性丙烯酸树脂水溶性变差。2.水溶性丙烯酸树脂配方中添加环氧酯EA改性，可改变其改性丙烯酸树脂涂料漆膜的耐水煮性和耐碱性。EA的添加量存在最优值。水性丙烯酸树脂配方中加入环氧酯EA改性，在树脂分子中引入环氧酯基团，改变了丙烯酸树脂组成，使其结构更加复杂，使树脂不仅具有丙烯酸酯树脂的特性，同时也是树脂具有环氧树脂良好的耐水性、耐化学品性。但是当环氧值EA的加入量过大的时候，在后期聚合反应时，使得的树脂的稳定性变差，漆膜耐水煮性和耐碱性也随着变差。3.由涂膜性能比较可知，水溶性环氧改性丙烯酸树脂配方中环氧酯最佳用量为PA4和PA5的用量，即以100重量份丙烯酸（酯）单体为基准，环氧酯EA的量为31.67-37.08%。参考文献1 朱国民，王善琦.环氧磷酸醋一丙烯酸接枝共聚反应的研究J.涂料化工，1995.2，5-7。2 徐佳，蓝仁华.环氧磷酸酯防腐涂料乳液的合成研究，广州化工2007.1，9-11.3 余宗萍，许江松，杨军.磷酸酯改性的丙烯酸酯低聚物的合成J，涂料工业，2005.9，41-43.4 厉蕾，颜悦.丙烯酸树脂及其应用M. 北京.化学工业出版社，2012.1-25 齐增清，梁亮，弋天宝，曾凡初，贺亮洪.环氧改性水性醇酸树脂的合成与应用研究J，新型建筑材料，2011.7，61-65.6 周继亮，张道洪，李廷成，环氧树脂的水性化技术与研究进展J.2007.6，40-42。7 厉蕾，颜悦广丙烯酸树脂及其应用M. 北京.化学工业出版社，2012.62-638 刘晓国.实用涂料树脂合成及应用M.江西.江西科学技术出版社，2013.6-7。9 管仲达，姚汉清. 水溶性丙烯酸氨基烤漆的研究J，浙江化工，2009.1，11-13。9 管仲达，姚汉清. 水溶性丙烯酸氨基烤漆的研究R，杭州：浙江化工科技集团有限公司，200910 国家标准局. 漆膜附着力测定法M.北京.中国标准出版社，1979.1-211 国家技术监督局.涂膜硬度铅笔测定法M.北京.中国标准出版社，1996.1-2致谢论文可以顺利的完成，非常感谢我的指导老师刘晓国教授。无论在前期的选题和开题，或者中期实验和后期论文的撰写，刘老师都尽心给指导。刘老师细心的为我做好实验安排，找寻大量的相关资料供我查阅，带我去到老师的公司进行实验，实验期间，不仅安排黄丽杰师姐尽心的指导和帮助我完成实验，同时还为我提供了一个良好，可以专心实验的良好环境。刘老师以其渊博的知识以及优良的道德和社会素养，一边指导我进行实验，为修改论文，教导我知识的同时，一边还关心着我的毕业就业问题，同时教导我以后步入社会所需要的知识，还强调教育我作为一个从事化工行业者的社会道德素养，绝对不能做污染环境来达到盈利的事情。本次实验，老师对于科研的专注，也将让我对以后工作可能面对的研究工作更加的严谨。同时也要感谢黄丽杰师姐以及清远市柯林达新材料有限公司的各位员工，感谢对我在柯林达公司实验期间的指导与照顾。17