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水性含氟涂料的制备及性能研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 环氧树脂

1.1.1 环氧树脂的分类

1.1.2 环氧树脂的优异性

1.1.3 环氧树脂的应用

1.2 双酚A型环氧树脂

1.2.1 双酚A型环氧树脂的特点

1.2.2 双酚A型环氧树脂的合成

1.3 含氟环氧树脂

1.4 氟涂料

1.4.1 氟涂料的发展

1.4.2 氟涂料的分类

1.4.3 氟涂料的研究现状

1.4.4 氟涂料的应用

1.5 水性涂料

1.5.1 水性涂料的组成

1.5.2 水性涂料的分类

1.5.3 水性涂料的成膜机理

1.6 水性氟涂料

1.6.1 水性氟涂料的发展现状

1.6.2 水性氟涂料的优异性

1.6.3 水性氟涂料的应用

1.7 富锌涂料

1.7.1 富锌涂料的分类对比

1.7.2 涂料的防腐机理

1.7.3 富锌涂料的发展方向

1.8 本论文研究的意义和主要内容

第二章 含氟环氧树脂的合成与表征

2.1 引言

2.2 实验试剂与仪器

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器

2.3 测试与表征

2.3.1 红外光谱(FTIR)分析

2.3.2 核磁共振(NMR)分析

2.3.3 环氧值(EV)的测定

2.4 实验内容

2.4.1 实验路线

2.4.2 实验过程

2.5 结果表征与讨论

2.5.1 FER的红外分析

2.5.2 FER的核磁分析

2.5.3 BPAF与ECH摩尔比对产物环氧值的影响

2.5.4 BPAF与NaOH摩尔比对产物环氧值的影响

2.5.5 反应时间对产物环氧值的影响

2.6 本章小结

第三章 水性含氟环氧树脂的合成与固化

3.1 引言

3.2 实验试剂与仪器

3.2.1 实验试剂

3.2.2 实验仪器

3.3 测试与表征

3.3.1 红外光谱(FTIR)分析

3.3.2 扫描电镜(SEM)表面形貌分析

3.3.3 接触角测试

3.3.4 热重(TG)分析

3.3.5 固化情况测定

3.3.6 附着力测定

3.3.7 硬度测定

3.3.8 耐水性测试

3.4 实验内容

3.4.1 实验路线

3.4.2 实验过程

3.5 结果表征与讨论

3.5.1 水性FER的红外分析

3.5.2 树脂固化后的表面形貌

3.5.3 氟含量与接触角的关系

3.5.4 树脂的TG曲线

3.5.5 树脂水溶性的研究

3.5.6 添加剂用量与力学性能

3.5.7 酸的用量与力学性能

3.5.8 固化温度与力学性能

3.5.9 耐水性测试

3.6 本章小结

第四章 水性含氟涂料的制备与性能研究

4.1 引言

4.2 实验原料与仪器

4.2.1 实验药品与试剂

4.2.2 实验仪器

4.3 测试与表征方法

4.3.1 扫描电镜(SEM)表面形貌分析

4.3.2 接触角测试

4.3.3 热重(TG)分析

4.3.4 固化情况测定

4.3.5 附着力测定

4.3.6 硬度测定

4.3.7 耐水性测试

4.3.8 耐盐水性测试

4.3.9 耐盐雾性测试

4.4 涂料的制备工艺流程

4.5 结果表征与性能测试

4.5.1 涂料固化后的表面形貌

4.5.2 涂料的表面性能

4.5.3 固化后涂层的TG曲线

4.5.4 涂料的力学性能

4.5.5 涂料的耐水、耐盐水及耐盐雾性能

4.5.6 样品腐蚀前后的对比照片

4.6 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录

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摘要

本文选用双酚AF与环氧氯丙烷为反应原料,通过相转移催化法合成出含氟环氧树脂,然后利用二乙醇胺对含氟环氧树脂进行化学改性,将羟基引入到含氟环氧树脂的结构中,制备出可以水溶的水性含氟环氧树脂;最后添加锌粉、固化剂及其它助剂制备出水性含氟涂料。所制备的涂料与普通的环氧涂料相比具有良好的表面疏水性和防腐性能,并且制备过程中未添加任何有机溶剂,低VOC(挥发性有机化合物)排放有益于环境。
  所制备的含氟环氧树脂最佳环氧值为0.55,水性含氟环氧树脂固化后与水的接触角相比于环氧涂层的接触角提高了24°,表现出良好的疏水性。制备的水性含氟涂料防腐性能较好,耐盐水耐盐雾测试均能达到1000 h以上,当锌粉含量为50%时就能达到较为理想的耐腐蚀效果。

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