气相SiO2和有机膨润土乳化稳定环氧树脂水基乳状液的研究

论文摘要

环氧树脂不溶于水,在实际应用中主要溶解在有机溶剂中使用,挥发性有机溶剂容易造成环境污染并带来安全隐患。于是,以水为溶剂或分散介质的水性环氧树脂被提上日程,成为重要的环氧树脂环保型产品,当前制备水性环氧树脂乳状液一般采用外加亲水性乳化剂的方法,但亲水性乳化剂的存在往往会降低作为涂料、黏合剂等使用的环氧树脂的性能。用化学惰性的固体微粒作乳化稳定剂,完全代替或部分代替传统的表面活性剂,可得到稳定的无皂乳状液,由于不使用表面活性剂类乳化剂,可避免使用表面活性剂可能带来的回收问题及对环境的不利影响,符合当前的环境和经济要求。采用气相SiO2和有机膨润土为乳化稳定剂,研究粒子种类、粒子浓度及表面润湿性对环氧树脂乳状液类型与稳定性的影响,并借助微观图像技术观察粒子在油-水界面的构建情况,探讨固体微粒乳化稳定环氧树脂的作用机理。当固体粒子的浓度达到一定程度时,表现出较佳的稳定作用,高于或低于该浓度,乳状液的稳定性均表现出不同程度的下降。气相SiO2经阳离子表面活性剂改性后,粒子由亲水性变为两性,其乳状液的稳定性也随之改变。采用CTAB-SiO2和有机膨润土复配物乳化稳定环氧树脂时,固体粒子发生轻微絮凝,乳液稳定性提高,但其粒径大小相比单独以EP-1乳化的乳状液要大3.8倍。固乳协同作用的探究对于新产品的开发和产品性能的提高有着深刻意义。研究发现：在固体微粒稳定的乳液中掺入一定量的乳化剂,能够使乳状液的类型发生改变,调节固乳配比可提高乳液稳定性,甚至会导致粒径减小。该协同作用主要表现在两个方面：一是固乳之间的竞争吸附影响了固体粒子的不可逆吸附；二是乳化剂分子可能会吸附在固体粒子表面,进一步促进了固体粒子的亲水亲油平衡。在研究固体微粒乳化稳定环氧树脂的作用机理的同时,制备出稳定、细腻的乳状液,并以该乳状液为成膜基料,研制出固体微粒乳化稳定环氧树脂水性涂膜产品。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 引言
• 2和有机膨润土的性质'>1.1 气相SiO₂和有机膨润土的性质
• 2的基本性质'>1.1.1 气相SiO₂的基本性质
• 1.1.2 有机膨润土的基本性质
• 1.2 水性环氧树脂乳液的相反转乳化
• 1.2.1 相反转乳化的机理
• 1.2.2 相反转的温度效应
• 1.2.3 乳状液类型的判断及其影响因素
• 1.3 固体微粒对乳状液的乳化稳定作用
• 1.3.1 固体微粒稳定乳状液的条件
• 1.3.2 固体微粒稳定乳状液的特点
• 1.3.3 固体稳定乳液的影响因素
• 1.3.4 固体颗粒作为乳液稳定剂的优点
• 1.3.5 固体颗粒的表面改性
• 1.3.6 固体颗粒接触角的测定和接触角滞后现象
• 1.4 水性环氧树脂与水性环氧树脂涂料
• 1.4.1 水性环氧树脂
• 1.4.2 水性环氧涂料的现状及发展趋势
• 1.4.3 水性环氧涂料的特点
• 1.4.4 水性环氧涂料的应用
• 1.5 本论文研究的内容、目的及意义
• 1.5.1 本论文的研究内容
• 1.5.2 本论文的研究目的及意义
• 参考文献
• 2和有机膨润土对环氧树脂乳状液的稳定作用的探究'>第二章 气相SiO₂和有机膨润土对环氧树脂乳状液的稳定作用的探究
• 2.1 乳状液的稳定性判断及不稳定性的表现
• 2.1.1 乳状液的稳定性判断
• 2.1.2 乳状液不稳定性表现
• 2.1.3 固体微粒对乳状液的稳定效应
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器及实验材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2对环氧树脂乳状液的稳定性作用'>2.3.1 气相SiO₂对环氧树脂乳状液的稳定性作用
• 2.3.2 有机膨润土对环氧树脂乳状液的稳定性作用
• 2与有机膨润土复配对乳状液稳定性的影响'>2.3.3 CTAB-SiO₂与有机膨润土复配对乳状液稳定性的影响
• 2和有机膨润土稳定环氧树脂乳状液机理的探究'>2.4 气相SiO₂和有机膨润土稳定环氧树脂乳状液机理的探究
• 2.5 在优化条件下制备乳状液的性能
• 2.6 本章小结
• 参考文献
• 2和有机膨润土与乳化剂协同作用的研究'>第三章 气相SiO₂和有机膨润土与乳化剂协同作用的研究
• 3.1 固体微粒与乳化剂的特性及协同作用
• 3.1.1 乳化剂对乳状液体系的稳定作用
• 3.1.2 固体微粒对乳状液的稳定作用
• 3.1.3 固体微粒与乳化剂之间的协同作用的研究
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器及实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.3 测试与表征
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 固乳合用对乳状液的稳定性的影响
• 3.3.2 固乳合用对乳状液的乳胶粒粒径的影响
• 3.3.3 固乳合用对乳状液的乳胶粒结构的影响
• 3.3.4 乳状液的的性能分析
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 水性环氧树脂涂膜的制备与研究
• 4.1 水性环氧树脂体系的固化机理
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 原材料与试剂
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果分析与讨论
• 4.3.1 Sol型水性环氧涂膜的性能分析
• 4.3.2 Sol型与EP-1型及溶剂型环氧涂膜的性能比较
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 总结
• 硕士期间发表论文
• 致谢