六氟丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂的合成

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氨基树脂是一类含有多官能度的树脂,因其优越的性能近年来而备受关注。然而,该树脂单独作为涂料所得到的涂膜因存在附着力差、涂膜发脆,硬度高等缺陷,使用价值严重受限,因此不能经济有效的利用。通常,氨基树脂都是作为交联剂与其他树脂一起使用,所得涂膜性能优异,具有良好的光泽、硬度、耐化学性、耐水等性能。基于以上的优点,氨基树脂漆在汽车、钢制家具、金属涂料、工程器械、家用电器等领域得到了广泛的应用。氨基树脂中应用较多的是三聚氰胺甲醛树脂(MF),但该树脂因其稳定性差,溶解性差等原因限制了它的发展。因此,诸多国内外的研究人员均致力于此种树脂的改性,从而便于得到性能优良,广泛应用的树脂。综合国内外文献,对树脂的发展前景进行了研究分析。本文首先研究了正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂工艺,然后提出六氟丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂。本文重点研究的是树脂的稳定性和六氟丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂的合成工艺条件。实验主要分为两部分:第一步是在碱性环境下的羟甲基化反应,主要考察反应的摩尔比、时间、pH、温度对羟甲基化程度的影响,以羟基化程度为标准,从而确定最佳工艺条件为:三聚氰胺与甲醛摩尔比为1:8,pH为8.5,反应时间1.5h。此时,羟甲基化程度最高,为下一步的醚化和缩聚反应做好基础。第二步是在酸性环境下对第一步的羟甲基化产物进行醚化反应的同时进行缩聚反应,通过单因素实验主要考察反应摩尔比、反应时间,反应温度、pH对醚化产物的影响,从而确定最佳工艺条件,并通过红外表征和核磁F谱进行了结构确认。综合考虑醚化产物的粘度及醚化程度,确定最佳工艺条件为:三聚氰胺:甲醛:六氟丁醇=1:8:8(摩尔比)、pH为5.5,反应时间10h。最后,本文还研究了六氟丁醇、正丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂作为交联剂与其他基体树脂成膜的工艺,并考察了作为交联剂与基体树脂醇酸树脂配方、性能测试等。此外,还通过一系列表征手段,对涂膜的硬度、柔韧性、附着力、耐化学性,接触角等性能进行了测试,从而确定六氟丁醇醚化三聚氰胺甲醛与醇酸树脂配合使用,不仅降低了固化的温度,同时改善了树脂成膜后的附着力、柔韧性、拒水拒油等效果,使得它们更利于工业化生产。
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