Page 48 - 《精细化工》2022年第10期
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·1982· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
聚酰胺为固化剂，利用醇酸树脂上的羟基与环氧树 3.3 聚氨酯改性对水性醇酸树脂耐磨性能的影响
脂中的环氧基发生反应，结果表明，与一般醇酸树 聚氨酯分子主链中含有许多氨酯键，单独用作
脂需在高温下的制备过程相比，环氧树脂的参与使 涂层原料时具有高硬度和优良的耐磨性能，可以起
醇酸树脂的制备过程可在一个要求较低的反应条件 到良好的保护装饰作用。但作为聚氨酯制备原料的
下进行，而且制备出的涂层机械性能良好、耐化学 异氰酸酯工艺复杂、造价昂贵，在实际应用中多用
稳定性好，表现出高达 250 ℃的热稳定性。环氧树 于高端产品。SARAVARI 等 [48] 采用蓖麻油与植物油
脂中的环氧基与水性醇酸树脂中的羟基之间产生交 进行酯交换反应，然后加入甲苯二异氰酸酯，使醇
联作用，一方面可以减弱醇酸树脂分子间的作用力， 酸树脂中的羟基与异氰酸酯基反应形成氨基甲酸酯
产生增塑作用；另一方面可以增加树脂间的相容性， 键，得到聚氨酯改性醇酸树脂，结果表明，与市售
提升乳液的稳定性。基于此，作者通过协同环氧树脂 醇酸树脂相比，蓖麻油基聚氨酯改性醇酸树脂的相
与醇酸树脂的性能，最终制备了既有醇酸树脂的良好 对分子质量较大、干燥时间较长、涂层较柔软，具
附着力，又有环氧树脂的良好机械性能，且耐磨性能 有优异的附着力，而且其良好的柔韧性也为涂层提
得到极大提升的复合涂层。CAKIĆ 等 [47] 将醇酸树脂与 供了较好的抗冲击性能。当涂层经受磨损时，可以
环氧树脂以及三聚氰胺进行了共混，考察了不同环氧 通过作用力的分散效果减轻涂层表面受到的直接冲
树脂含量（以树脂固体的质量为基准，下同）对醇酸 击，涂层反复变形能力强，不易发生表面疲劳而导
树脂混合物固化后的影响，制备了不同比例的醇酸树 致形变脱落，即耐磨性能优异。SILBERT 等 [49] 利用
脂-环氧树脂-三聚氰胺复合涂层，发现当醇酸树脂-三 大豆酸酯制备了大豆多元醇基醇酸树脂，然后通过
聚氰胺比例一定时，复合涂层的力学性能随着环氧 与环己烷二甲醛的交联制备了醇酸树脂与聚氨酯的
树脂含量的增加而提高，当环氧树脂含量为 5%时， 复合涂层，大豆多元醇的制备流程如图 7 所示，结
涂层的强度达到 109.2 s（突破涂层 1 μm 所用的时 果表明，通过高温固化后的涂层铅笔硬度可达到 H
间），与未加入环氧树脂的涂层相比，提升了 41.82%。 级，抗冲击性能提升了 25%。
注：TFBA 为 4-三氟甲基苯甲酸酐；DBTO 为氧化二丁基锡；16 hrs-MeOH 代表在甲醇（MeOH）中溶解 16 h。
图 7 大豆多元醇制备流程图 [49]
Fig. 7 Flow chart of preparation of soybean polyols [49]
3.4 纳米粒子改性对水性醇酸树脂耐磨性能的影响 削弱分散介质的表面张力的方式来增强纳米粒子的
纳米粒子具有高的表面活性和大的比表面积， 分散性。在具体应用中，一般采用偶联剂一端的硅
其在溶液中分散的形式有两种：一是物理共混，即 氧基与纳米粒子表面的羟基进行脱水缩合反应，偶
通过机械作用均匀分散到溶液中，但由于仅通过机 联剂另一端的官能团与醇酸树脂中的基团发生共价
械作用分散到水性醇酸树脂涂料中，涂料的稳定性 反应，从而将醇酸树脂与纳米粒子交联在一起，共
较差，易出现沉淀等现象，在实际应用中往往会造 同形成三维网状结构，对涂层进行增强 [50] 。研究表
成不便；二是化学分散，即借助表面活性剂，通过 明，纳米颗粒增强的复合涂层可以通过填充涂层间
