两亲性复合涂料的制备两亲性复合涂料的制备

两亲性复合涂料的制备,两亲性复合涂料的制备

两亲性复合涂料的制备 桑红源 , 经立江 ( 天津渤海职业技术学院 , 天津 300402) 摘要 : 本文主要介绍利用带有异氰酸根活泼端基的长链预聚体与乳液聚合制备的聚丙烯酸酯类聚合物表面接枝聚合 , 形成两亲性复合涂层的方法 , 并测试其两亲性及分析接枝聚合的特点。关键词 : 异氰酸根 ; 预聚体 ; 乳液聚合　　目前国内外石油组织研究的石油出油管线与设备的防蜡、除蜡方法可概括为 : 机械除蜡 ; 电加热防蜡 ; 降凝剂法 ; 化学生热法 ; 石蜡抑制剂 , 以及场效应处理等。我们设计用亲水性涂料涂覆在金属管道内壁 , 利用亲水性表面吸附原油中的水形成水性表面来防止石蜡沉积为避免涂料产生溶胀 , 附着力下降 , 采用多层复合涂装。 1 　带异氰酸根活性端基预聚体 (A) 的合成 1. 1 　聚乙二醇除水 除水装置中加入定量聚乙二醇与定量甲苯 , 恒温 140 ℃ , 加热回流 12 h , 冷却至 60 ℃ 以下 , 加入定量氯仿 , 保持聚乙二醇不析出。 1. 2 　预聚物的合成 三颈瓶中加入定量 TDI(n -NCO :n -OH > 2 :1) , 定量二甲苯 ,0. 1 ml 有机锡 , 滴液漏斗中加入除水聚乙二醇的二甲苯 — 氯仿溶液。搅拌下滴加聚乙二醇溶液 , 约 1 h 滴加完毕 , 维持反应温度不高于 75 ℃ , 反应 2 ～ 3 h , 反应液冷却后移入密封干燥容器中保存备用。 2 　乳液聚合制备水性涂料 (B) 2. 1 　单体及其它反应物的精制 苯乙烯 , 丙烯酸丁酯 , 丙烯酸β - 羟乙酯 , 分别减压蒸馏精制。 SDS 晶体 , 过硫酸钾晶体 , 重结晶精制。 2. 2 　乳液聚合反应配方 ( 以 150ml 反应物为例 ) 刚性单体 ( 苯乙烯 ) 13. 7 ml 　　柔性单体 ( 丙烯酸丁酯 ) 13. 7 ml 　　丙烯酸β — 羟乙酯 12. 0 ml 阴离子乳化剂 (SDS , 精制 ) 0. 7 g 非离子乳化剂 (OP , 精制 ) 1. 2 ml 引发剂 ( 过硫酸钾 , 精制 ) 0. 8 g 缓冲剂 ( 碳酸氢钠 ) 0. 2 g 蒸馏水 100. 0 ml 2. 3 　合成 第一滴液漏斗中加入乳化剂 , 引发剂 , 缓冲剂 , 蒸馏水形成水相 ; 第二滴液漏斗中加入单体 ; 两个滴液漏斗安装到加有蒸馏水的三颈瓶两侧口 , 匀速搅拌下同时滴加反应液。 78 ℃ 下滴加 2. 5 h , 继续反应 2 h 。反应液移入密封容器。 3 　溶剂聚合制备底层涂料 (C) 3. 1 　单体及其它反应物的精制 苯乙烯 , 丙烯酸丁酯 , 丙烯酸β - 羟乙酯 , 分别减压蒸馏精制。乙酸丁酯用分子筛干燥。 3. 2 　乳液聚合反应配方　 3. 3 　合成 单体与溶剂混合后置于三颈瓶中 , 加入引发剂 , 恒温 80 ℃ , 匀速搅拌 , 反应 4 h , 反应液移入容器中备用。 4 　多层复合涂装 在抛光的金属铁板上涂覆涂料 C( 添加 1/ 100 硅烷 ), 20 ℃ 固化 2 h ; 在涂料 C 表面涂覆涂料 B , 20 ℃ 固化 24 h ; 在涂料 B 表面涂覆预聚物 A ( 添加 50 % 丁酮 ) , 80 ℃ 进行界面反应 12 h 。 5 　结果与分析 5. 1 　制备的多层复合涂料表面有良好的亲水性。 测试结果 : 附着力国标一级 ; 耐冲击力在 p H = 1 和 p H = 14 环境下各 24 h , 各项性能无明显影响。 5. 2 　通过对活性端基预聚体 ( — NCO) 与含 ( — OH) 涂料进行表面接枝聚合的一系列实验 , 得出 : 涂 料固化中 , 分子链体系趋向于性能稳定 , 羟基易转向涂料内部。如在其表面制造极性较大环境 , 以乳液 聚合制备底层涂料使羟基更好的伸展在表面 ; 并反 应界面形成溶液环境 , 同时使用催化剂 , 能有效的促 进界面反应。

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