基于氨基树脂-环氧树脂交联固化体系的无皂苯丙树脂性能研究

摘要

通过无皂乳液聚合法成功制备出稳定的高羟基含量的苯丙乳液，并引入环氧树脂E-51与氨基树脂构建双重交联体系，系统探究交联膜的性能优化机制。乳液聚合过程中采用水溶性单体丙烯酸、甲基丙烯酸及聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯实现自乳化，通过优化软硬单体质量比(m_{丙烯酸丁酯}：m_苯乙烯=1∶2)使共聚物理论玻璃化转变温度达到45℃。实验表明，当环氧树脂E-51与苯丙乳液质量固化比为20∶1时，交联膜表面形貌连续致密，综合性能最优。此时的铅笔硬度提升至5H；干/湿附着力提升至0级；24h吸水率低至2.5%，较未添加环氧树脂体系降低66.6%；涂层的腐蚀电位提升至-0.079V，腐蚀电流密度降至9.2×10^-4 mA/cm²；拉伸强度达到1.8MPa，提升137%；初始分解温度提高至235.7℃。氨基树脂-环氧树脂协同交联通过环氧基团与羧基的开环反应和烷氧基与羟基的醚化反应减少亲水基团并形成致密网络，显著提升涂层的耐化学性与机械性能，该结果为高性能环保水性金属烤漆开发提供了新思路。

关键词

无皂苯丙乳液 / 环氧树脂E-51 / 氨基树脂 / 交联固化 / 水性金属烤漆