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单交联体系水性仿石涂料凝胶粒子的研究与制备

作　者: 钱蕴
导　师: 吉静
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 多彩凝胶粒子 悬浮分散剂 分散 凝胶剂 保护胶 结构表征
分类号: TQ630.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 215次
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内容摘要


本文通过大分子凝胶剂与交联剂的相互作用制备了水性仿石涂料的凝胶粒子,并采用悬浮分散剂和保护胶形成的悬浮分散介质体系对凝胶粒子进行改性,并对悬浮分散剂对保护胶及其所形成的复合体系结构的影响及其作用机理进行了探讨。通过研究分散相及分散介质的主要影响因素,具体讨论了不同的凝胶剂种类、配比及用量对成粒性能的影响。通过XRD、激光粒度分析仪、红外分析及紫外分析等表征手段,研究了分散介质中悬浮分散剂及其浓度对保护胶材料结构的影响,并进一步的研究了胶体浓度变化对这一分散体系,进而对彩色凝胶粒子的影响。结果表明：1、分散相与分散介质的粘度差是形成初始凝胶粒子的初步条件,且分散相的粘度可通过纤维素用量调节。2、不同的凝胶体系对凝胶粒子及其所形成的涂料性能有明显的影响。单纯使用Gel,即凝胶体系1,制备的凝胶粒子强度高,不易发生渗色现象。单纯使用PVO,即凝胶体系2,粒子强度低,易出现混色的现象。将两者凝胶剂复合使用(凝胶体系3),且当二者(Gel/PVO)比例为1：1和2：1时,可制成综合性能较好的仿石涂料。3、悬浮分散介质是提高凝胶粒子的抗渗性能,并提高涂料工艺性能的重要因素。其主要组分为分散剂(Dispe)和保护胶(Inorg.)。其中分散剂的用量及其与保护胶的相对比例对保护胶材料结构和所形成的分散介质的物理性能有明显的影响。当分散剂Dispe浓度为0.5-0.58%,保护胶Inorg.l浓度为5%,或Dispe浓度为1%,保护胶Inorg.4浓度为10%,即分散剂和保护胶的比例为1：10左右时,悬浮分散介质复合物的晶体结构中的晶面间距小,所制成的分散介质溶液的Zeta电位最低；采用该比例,并改变保护胶的浓度,发现：随着保护胶浓度的增加,悬浮分散介质复合物晶面间距先减小后增大,所制备的悬浮分散介质溶液中平均粒径呈现增大的趋势。4、分散剂和保护胶的比例为1：10左右时,所制备的仿石涂料效果最好。5、红外分析表明：分散剂Dispe.与保护胶Inorg.之间存在较强的氢键作用。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
第一章 绪论  13-24
  1.1 本课题相关领域的历史、现状和前沿发展情况  13-16
    1.1.1 概述  13-15
    1.1.2 多彩涂料的种类  15-16
  1.2 前人的研究成果  16-18
  1.3 多彩涂料的基本原理  18-19
  1.4 多彩涂料重要组成部分-保护胶的概述  19-22
    1.4.1 膨润土的性能  20-22
  1.5 本课题的创新之处与目的  22-24
第二章 实验部分  24-30
  2.1 实验原料与试剂  24
  2.2 实验装置与设备  24-25
  2.3 测试仪器和方法  25-28
    2.3.1 粘度的测定  25
    2.3.2 Zeta电位和粒径的测量傅里叶红外测试及XRD测试  25-26
    2.3.3 紫外透过率的测定  26
    2.3.4 常规性能测试  26-28
  2.4 实验过程与方法  28-30
    2.4.1 溶液的制备  28
    2.4.2 分散相的制备  28
    2.4.3 分散介质的制备  28
    2.4.4 水性仿石涂料的制备  28
    2.4.5 制备工艺流程图  28-30
第三章 水性仿石涂料分散相的研究  30-40
  3.1 粘度对非均相成粒的影响  30-31
  3.2 凝胶剂体系对凝胶粒子的影响  31-36
    3.2.1 凝胶体系1对凝胶粒子的影响  32-34
    3.2.2 凝胶体系2对于凝胶粒子的影响  34-35
    3.2.3 凝胶体系3对凝胶粒子的影响  35-36
  3.3 保护胶对体系的影响  36-40
第四章 水性仿石涂料分散介质的研究  40-49
  4.1 保护胶溶液的种类和浓度对体系的影响  40-43
  4.2 水的比例对体系的影响  43-45
  4.3 交联剂的用量对体系的影响  45-47
    4.3.1 交联剂用量对凝胶体系1的影响  45-46
    4.3.2 交联剂用量对凝胶体系2的影响  46-47
  4.4 水性仿石涂料质量指标的检测  47-49
第五章 保护胶溶液分散前后的结构变化  49-58
  5.1 悬浮稳定剂浓度对保护胶溶液结构的影响  49-53
    5.1.1 悬浮稳定剂浓度对保护胶(质量分数5%)溶液结构的影响  49-51
    5.1.2 悬浮稳定剂浓度对保护胶(质量分数10%)溶液结构的影响  51-53
  5.2 保护胶质量分数对分散结构的影响  53-55
  5.3 保护胶分散前后化学键的变化  55-57
  5.4 小结  57-58
第六章 结论  58-59
参考文献  59-61
附录  61-63
致谢  63-64
研究成果及发表的学术论文  64-65
作者与导师简介  65-66
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 涂料工业 > 一般性问题 > 涂料产品
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