水溶性丙烯酸树脂涂料的研制

水溶性丙烯酸树脂涂料的研制
水溶性丙烯酸树脂涂料的研制

在加压下,Co(Ⅱ)或Co(Ⅲ)-Br--TFA强酸体系在60°C催化氧化戊烷的转化率较高,但几乎未得到产物戊酮,大概是在此条件下戊烷被深度氧化了,结果见表2。4 结论

强酸大大提高了Co(Ⅲ)盐在O2气氛下氧化戊烷的活性,Co(Ⅲ)盐到强酸存在的Co (Ⅲ)盐到有强酸、溴化物存在的Co(Ⅲ)盐氧

表2 Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)盐催化戊烷加压氧化结果

编 号催化剂(mm ol)KBr(mmol)T FA(mmol)P空气(×105Pa)T(°C)t(h)戊酮(%) 1Co(Ⅲ)0.020.048.8 4.2660 2.5/ 2Co(Ⅲ) 1.2 1.008.5 4.2660 4.0/ 3Co(Ⅱ)Ac20.020.048.7 4.8760 4.00.58 4Co(Ⅱ)Ac20.020.048.8 4.3660 4.0/

注:戊烷2.5mm ol

化正戊烷能力渐次增强,戊烷氧化的中性产物戊酮得率增加,Co(Ⅲ)-Br--T FA-HAc 体系效果最好。

参考文献

1 Shilov A E.Act ivat ion of Satur ated Hydr ocar bons by T ransition Metal Complexes,Reidel,Dor dr ee-ht,1984

2 Sheldon R A.Kochi J K.Metal-cat alyzed Oxida-

tion of Or ganic Compounds,Academic Pr ess,New York:1981

3 Kamiya Y J.Catal1974;33:480

4 Sen A,Gret z E,Oliver T F.New J Chem,1989;

13:755

5 Var ga ftik M N,Stolar ov I P,Moiseev I I.J Chem Soc Chem Commun,1990;1049

6 Onopchenko A,Schulz Johann G D.J Org Chem, 1975;40(23):3338

修稿日期:1998.4.15

水溶性丙烯酸树脂涂料的研制

周艺峰 聂王焰 沙鸿飞

(安徽大学高分子材料研究所 合肥 230039)

摘 要 采用加胺中和成盐法成功地制备出水溶性很好的丙烯酸树脂,以此基体树脂添加水溶性HMMM制备出性能良好的水溶性涂料。并对影响涂料性能的各种因素进行了探讨。

关键词 丙烯酸树脂 水溶性涂料

1 前言

随着世界各国对环保问题的日益重视,水性涂料的研究和开发近年来发展很快。

水溶热固性丙烯酸树脂具有卓越的耐候、耐化学药品性,优良的保色性和附着力,具有高光泽和持久性,广泛用于汽车、家电、金属制品等的表面保护和装饰,其应用前景广阔。

2 实验方案

水溶性丙烯酸树脂涂料分为自交联热固化型和外加交联剂热固化型两种。前者的固化温度较高(160~180°C),后者的固化温度

?

309

?

第6期化 学 世 界

为中温(120~150°C)甚至更低。

通常,使树脂水性化的途径主要有三种:1)将聚合物主链上所含的羧基或氨基经酸碱中和反应而成盐;2)在聚合物中引入非离子基团;3)将聚合物转变成两性离子中间体。其中成盐法是最为常用的方法。在我们的研制中,采用成盐法来制备水溶性丙烯酸树脂,即在聚合物主链中引入羧基,然后以胺中和成盐制得水溶性树脂;采用水溶性氨基树脂(六甲氧甲基三聚氰胺)为外加交联剂。这是一条经济可行、宜于工业化生产的工艺路线。3 实验部分

3.1 水溶性丙烯酸树脂的制备3.1.1 主要原料

丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸B -羟丙酯、苯乙烯,均为化学纯;二氧六环,化学纯;过氧化苯甲酰,分析纯。3.1.2 制备方法

在装有搅拌、温度计、回流冷凝管、惰性气体保护装置的四口瓶中,加入部分溶剂和引发剂,升温至回流状态,将剩余的溶剂和引发剂同混合单体一起充分混合后通过滴液漏斗滴加到反应瓶中,滴完后保温反应,反应完毕后减压蒸馏回收溶剂,然后加胺进行中和,并加入适量水进行稀释,得淡黄色透明的水溶性丙烯酸树脂。3.1.3 红外表征

对制备的树脂进行红外光谱检测,结果如图所示。

图中谱线1和2分别为加胺中和前后的红外谱线。从谱线1可以看出,在3400cm -1处有羟基峰,1730cm -1处有强的羰基吸收峰,1600cm -1和1500cm -1处有苯环的C=C 振动吸收峰。在955~915cm -1

之间出现了-COOH 基团的特征宽谱带,在1450~1160cm -1处出现酯的特征谱带。而1630cm -1处的双键伸缩振动吸收峰以及990cm -1处的

双键面外弯曲振动吸收峰消失,说明双键已经聚合,产物呈现共聚结构。谱线2同谱线1

图 水溶性丙烯酸树脂的红外光谱图

相比有明显的不同。一是955~915cm -1之

间-COOH 基团的特征宽谱带消失;二是在1600cm -1和3200cm -1处出现胺盐的吸收峰。说明共聚树脂已经胺中和成盐。3.2 水溶性氨基树脂-HMMM 的制备

采用六甲氧甲基三聚氰胺(HMMM )为固化剂是因为它具有多个交联基团,固化后漆膜的交联度高,它的水溶性好,且在弱碱性条件下稳定,这与共聚树脂胺盐溶液的pH 值是一致的。

表 水溶性丙烯酸树脂涂料的性能检测结果

序号 检测项目 检测结果

1原漆颜色浅黄色透明液体,无机械杂质2漆膜外观平整,光滑3漆膜附着力2级4漆膜光泽度(%)1105粘度(涂4杯,s )

100

6硬度0.687

柔韧性(轴棒7.35

mm ×10mm ×1±

0.1mm)漆膜无网纹、裂纹及剥落等破

坏现象

8冲击强度(4.9J )

漆膜无裂纹、皱纹及剥落等现象

9干燥时间(130°C ,

h )

1

10

耐水性(50h)(耐水后表面质量)漆膜无起泡、起皱、脱落、生锈等现象11

耐汽油性(72h )(耐汽油后表面质量)漆膜无皱皮、起泡、剥落、变软等现象

HMMM 的制备经二步反应而成。第一步是三聚氰胺和过量甲醛进行羟甲基化反应生成六羟甲基三聚氰胺;第二步是六羟甲基三聚氰胺用过量甲醇进行醚化生成H M-

?

310? 化 学 世 界1998年

MM[4]。

3.3 水溶性丙烯酸树脂涂料的制备与性能测试

将水溶性丙烯酸树脂和水溶性氨基树脂按一定比例调匀,加入适量助剂,用蒸馏水稀释至所要求的粘度即可。

我们将稳定条件下制备的涂料送安徽省产品质量监督检验所进行涂膜性能检测,结果如表。

4 讨论

4.1 单体组成对树脂性能的影响

实验表明,随着丙烯酸用量的增加,树脂的水溶性逐渐增加,直至对水无限稀释。但随着酸性单体用量的增加,漆膜变脆,附着力和冲击强度下降。因此应在满足树脂水溶性的前提下尽量控制酸性单体的用量。在我们的五元共聚体系中,丙烯酸的量占10%左右时,制备的树脂水溶性好且涂膜的各项性能均能符合要求。我们以丙烯酸B-羟丙酯代替部分丙烯酸,以羟基作为主要交联基团,其用量以10%~12%为宜。

实验还表明,增加丁酯的用量则涂膜的柔韧性、光泽、冲击强度等性能提高,但硬度下降。如增加甲酯、苯乙烯等硬单体的量,则涂膜的硬度增加,但柔韧性和冲击强度等却下降。因此可通过调节单体配比来获得满意的性能。

4.2 中和剂的种类和用量对树脂性能的影响

我们在实验中使用过氨水、三乙胺、三乙醇胺和N,N-二甲胺基乙醇(DMEA)为中和剂。实验表明,氨水和三乙胺容易挥发,导致树脂溶液的pH值下降,影响树脂的稳定性,使贮存期变短。三乙醇胺对固化反应有阻滞作用,使固化温度升高,且残留物使漆膜泛黄。而用DMEA作中和剂制备的水溶性树脂稳定性高,贮存期可达一年,而且成膜温度低,固化后漆膜的耐水性和耐汽油性都较好,因此DMEA是较为优良的中和剂。

中和剂的用量取决于酸性单体的含量。为保证树脂有良好的水溶性和稳定性,以中和到体系呈微碱性(pH7.5左右)为宜。

4.3 交联剂用量对漆膜性能的影响

实验表明,交联剂用量达20%(以固体分量计)时,交联已趋于完全,漆膜的硬度等指标已接近最佳值。为保证交联完全,树脂同交联剂的配比以70∶30为宜。

5 结论

采用中和成盐法成功地制备出水溶性很好的丙烯酸树脂,以此基体树脂添加水溶性六甲氧甲基三聚氰胺制备出性能良好的水溶性丙烯酸树脂涂料。研究表明单体的组成、中和剂的种类和用量、交联剂的用量等因素都对水溶性涂料的稳定性和涂膜的性能有较大的影响。

参考文献

1 崔跃飞等.涂料工业,1992;(3):4

2 张良均等.涂料工业,1996;(3):11

3 大森英三.丙烯酸酯及其共聚物,北京:化学工业出版社,1987

4 原燃料化学工业部涂料技术训练班,涂料工艺第二分册,北京:化学工业出版社,1985

5 Wicks Z.P roc Water——Bor ne Higher Solids Coat.Symp.9

收稿日期:1998.2.19

?

311

?

第6期化 学 世 界

水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制

水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制 以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸为单体,采用乳液聚合法制得了丙烯酸树脂。当甲基丙烯酸的用量占总单体量的40%以上时,经碱中和得到完全溶于水的丙烯酸树脂。以水溶性丙烯酸树脂为胶粘剂原料制得了固体胶,探讨了固体胶的硬度与硬脂酸钠浓度、水溶性丙烯酸酯树脂浓度的关系。在灌装温度为85 ℃时,水溶性丙烯酸树脂固体胶的黏度仅为聚乙烯吡咯烷酮固体胶黏度的1/3。制得的固体胶经测试符合企标要求。 标签:水溶性丙烯酸树脂;固体胶;黏度;硬度 固体文具胶(简称固体胶)具有原料易得、制造简单、保存期长、便于携带、使用方便和粘接牢固等特点,近年来已逐渐代替传统的液体文具胶和浆糊,具有广阔的市场应用前景。 固体文具胶通常有4个主要成分:胶粘剂、赋形剂、溶剂和保湿剂。此外还可以加入各种添加剂,如填料、香料、作色剂和改性剂等。其中关键成分是胶粘剂。随着研究的不断深入和发展,出现了聚乙烯吡咯烷酮固体胶[1~3]、聚乙烯醇固体胶[4~7]、水性聚氨酯乳液固体胶[8~9]、淀粉醚固体胶[10]和水性环氧树脂固体胶[11]。 目前市售的固体胶主要有2类,一类是聚乙烯醇固体胶,这类胶具有价格便宜、胶液黏度小及容易灌装等优点,但存在含游离甲醛、固含量较低和容易收缩等不足之处;另一类是聚乙烯吡咯烷酮固体胶,这类胶具有不含甲醛、固含量较高、不易收缩以及粘接性较好等特点,但具有价格贵、胶液黏度大和不易灌装等缺陷。 本研究以水溶性丙烯酸树脂为主体材料生产固体胶,通过优化软硬单体和功能性单体的比例,利用功能性单体—COOH进行中和,生成了—COONa,改善了固体胶的收缩性;优化了固体胶的配方和生产工艺,降低了固体胶高温灌装时的黏度,提高了生产效率,次品率随之降低。 1 实验部分 1.1 实验原料 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸,工业级,上海华谊丙烯酸有限公司;反应性乳化剂(COPS-1),工业级,罗地亚公司;过硫酸钾,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;硬脂酸、甘油,工业级,杭州油脂化工有限公司;氢氧化钠,工业级,新疆天业(集团)有限公司;防腐剂(Promex20D),工业级,英国普隆化学股份有限公司。 1.2 实验仪器

水性丙烯酸涂料配方设计

1.丙烯酸酯涂料简介 1.1 定义 以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的树脂称丙烯酸酯树脂,由丙烯酸酯树脂为主要基料的涂料属丙烯酸酯涂料。 1.2 结构 丙烯酸树脂的化学结构如图1,其中R为-H、-CN、烷基、芳基和卤素等;R为-H、烷基、芳基、羟烷基;其中-COOR也被-CN、-CONH2、-CHO等基团取代。作为涂料用丙烯酸树脂则主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及其脂与苯乙烯经共聚而得到的热塑性或热固性丙烯酸系树脂,以及其他树脂(如醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂等)改性的丙烯酸树脂。 图1 1.3丙烯酸酯涂料的分类 1.3.1按成膜特性分类 (1)热塑性丙烯酸酯涂料 热塑性丙烯酸酯涂料由丙烯酸树脂溶于有机溶剂制得,如丙烯酸清漆、丙烯酸磁漆,带溶剂挥发后,形成美观而坚固的涂膜。 (2)热固性丙烯酸酯涂料 热固性丙烯酸酯涂料则是通过自交联或与环氧树脂、氨基树脂、

异氰酸酯等交联(常温或烘干)完成成膜过程,交联使漆膜变成巨大的网状结构,提高了涂膜多方面的物理性能及防腐蚀、耐化学品性能。 1.3.2按丙烯酸酯涂料形态分类 按丙烯酸酯聚合物的形态分类和性质分为三种:溶剂型、水性、无溶剂型,如表1-1。 表1-1 丙烯酸酯涂料按形态分类 1.3.3按丙烯酸酯涂料用途分类 ①木器用丙烯酸酯涂料;

②建筑用丙烯酸酯涂料; ③汽车用丙烯酸酯涂料; ④工业防腐蚀用丙烯酸酯涂料; ⑤塑料表面用丙烯酸酯涂料; ⑥家电用丙烯酸酯涂料; ⑦预涂装用丙烯酸酯涂料; 1.4热塑性丙烯酸树脂涂料的优点 ①与硝基清漆、醇酸树脂涂料相比,他的耐候性优良; ②保光性优良,具有深邃的光泽和透明性; ③耐水性优良,耐酸、耐碱性优良,对洗涤剂有较强的抗性; ④只要底漆选择适当,附着力就良好; ⑤抛光性良好; 1.5热塑性丙烯酸树脂涂料的缺点 ①施工性能不好,流动展平性不良,透干性不好,涂料易流挂; ②耐溶剂性差,当遇到溶剂时会发生再溶解容易溶胀; ③相溶性差,难以与其他树脂并用; ④热敏感性差,研磨性不好,糊砂纸。 2.水性丙烯酸酯树脂的合成 2.1合成原理

丙烯酸树脂基础知识

丙烯酸树脂基础知识 丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类几其它烯属单体共聚制成的树脂,通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成,可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。 热固性丙烯酸树脂是指在结构中带有一定的官能团,在制漆时通过和加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等中的官能团反应形成网状结构,热固性树脂一般相对分子量较低。热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆,目前在汽车、摩托车、自行车、卷钢等产品上应用十分广泛。 按生产的方式分类可以分为: 1、乳液聚合: 是通过单体、引发剂及其反应溶剂一起反应聚合而成,一般所成树脂为固体含量为50%的树脂溶液,其一般反应用的溶为苯类(甲苯或是二甲苯)、酯类(乙酸乙酯、乙酸丁酯),一般是单一或是混合。固乳液型的丙烯酸树脂一般会因溶剂的选择不同而使产品性能不一样。一般玻璃化温度较低,因为是用不带甲基的丙烯酸酯下去反应。该类型的树脂可以有较高的固含量,可达到80%,可做高固体分涂料。 2、悬浮聚合: 是一种较为复杂的生产工艺,是做为生产固体树脂而采用的一种方法。固体丙烯酸树脂一般都采用带甲基的丙烯酸酯的反应聚合。不带甲基的丙烯酸酯在反应滏中聚合反应不易控制,容易发粘而至爆锅。工艺流程是将单体、引发剂、助剂投入反应斧中然后放入蒸溜水反应。在一定时间和温度反应后再水洗,然后再烘干过滤等。其产品的生产控制较为严格,如在中间的哪一个环节做得不到位,其出来的产品就会有一定的影响,体现在颜色上面和分子量的差别。

水溶性丙烯酸树脂

水溶性丙烯酸树脂 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

水溶性丙烯酸树脂 ——酒瓶漆

丙烯酸树脂是由丙烯酸及丙烯酸酯类单,在一定条件下共聚而成的线性高分子树脂。 水溶性丙烯酸树脂之所以具有水溶性,是因为在树脂合成过程中,引进了亲水性基团—羧基、羟基、氨基、酰胺基等。为了进一步增加树脂的水溶性,加胺中和成盐而获得水溶性,然后加水稀释得到水溶性丙烯酸树脂。 与传统的溶剂型涂料相比,水溶性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水溶性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。 水溶性丙烯酸树脂是制备环保型水溶性丙烯酸酯涂料、水性油墨、水性胶黏剂等的基础树脂材料,可作为成膜连接料,可广泛用于水性涂料、纸张、纺织品(天然和人工合成)表面处理剂、皮革上光剂、胶黏剂等配置的主要原料。在施工过程中,可采用喷涂、辊涂、刷涂等方式涂装。 (1)聚合反应:丙烯酸及其酯在引发剂作用下聚合成嵌段丙烯酸树脂共聚物。 (2)成盐反应:嵌段丙烯酸树脂共聚物用氨水或有机胺中和,生产嵌段丙烯酸树脂的铵盐 (3)聚合物玻璃化温度:无定形或半结晶聚合物从黏流态或高弹态(橡胶态)向玻璃态转变(或相反的转变)称玻璃化转变。发生玻璃化转变温度范围近似中点称为玻璃化温度。 对于涂料用丙烯酸树脂,其玻璃化温度的设计是非常重要的。因为其玻璃化温度直接影响涂料的最终性能。一般而言,玻璃化温度高的硬度和光泽就高,但往往也比较脆。为了使聚合物有较好的的施工和涂膜性能,需要对聚合物的配方进行设计。一个由不同单体构成的聚合物,其玻璃化温度可以由其多组分的玻璃化温度加和而成。通过设涂料树脂的玻璃化温度,就可以确定软硬单体的配比。 酒瓶漆是近年来发展较快的涂料品种,其要求耐醇、耐碱、耐水煮、硬度高、装饰性好,目前国内常用酒瓶漆树脂为环氧树脂和羟基丙烯酸树脂,基本属于溶剂型,不仅污染环境,也会影响操作人员健康。随着环保法规的不断强化,促使涂料向“4E”方向发展,尤其是以水为分散介质和稀释剂的水性涂料是涂料发展的一个重要方向。 羟基丙烯酸树脂固化后具有硬度高、漆膜丰满、附着力好、耐性突出的特点,是一种性能优良,用途广泛的保护和装饰性涂料,特别是在金属、木器、塑料、玻璃等领域。少部分以水为溶剂的羟基丙烯酸树脂存在固含低、耐性

丙烯酸树脂的合成

实验一溶剂型丙烯酸酯的合成实验(演示实验) 一、实验目的 了解涂料用热塑性丙烯酸酯树脂的合成方法。 二、实验原理 涂料用丙烯酸酯树脂的合成,可采用溶液聚合,乳胶聚合,本体聚合和悬浮聚合及非水分散聚合,其中以前两种方法最常用。 溶剂型丙烯酸酯树脂可分为热塑性和热固性两大类。热塑性丙烯酸酯树脂涂料的成膜主要是通过溶剂的挥发,分子链相互缠绕形成的。因此,漆膜的性能主要取决于单体的选择,分子量大小和分布及共聚物组成的均匀性。漆膜的性能如光泽,硬度,柔韧性,附着力,耐腐蚀性,耐候性和耐磨性等都与上述因素有关。漆用热塑性丙烯酸酯树脂的分子量一般在30000-130000之间,共聚物组成的均一性主要是通过分批逐步增量投入反应速度快的单体来实现的。漆膜的硬度,柔韧性等机械性能又与其玻璃化转变温度(T g)有直接的关系,共聚物的T g可由Fox 公式近似计算。 对于溶剂型清漆的配方设计,溶剂的选择极为重要,良溶剂使体系的粘度降低,固含量增加,树脂及其涂料的成膜性能好,不良溶剂则相反。选择溶剂时主要取决于溶剂的成本,对树脂的溶解能力,挥发速度,可燃性和毒性等。成膜物质可以由一种或多种热塑性丙烯酸酯树脂组成,也可以与其他成膜物质合用来改进其性能,混溶性好而常用的有硝酸纤维素,醋酸丁酸纤维素,乙基纤维素,氯乙烯-醋酸乙烯树脂以及过氧乙烯树脂等,它们在配方中的比例,可根据产品技术要求选择。 热塑性丙烯酸酯清漆表现了丙烯酸酯树脂的特点,具有较好的色泽,耐大气,保光,保色等性能,在金属,建筑,塑料,电子和木材等的保护和装饰上起着越来越重要的作用。 三、实验仪器和试剂 电动搅拌机,电动热套,四口烧瓶(250ml),球形冷凝管,温度计,涂-4

水性丙烯酸树脂的合成和应用CE10P

基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用 王丰万,邓子明,王位,阮军 (迈图化工企业管理(上海)有限公司,上海201203) 摘要:介绍了基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用,从聚合物制备的相关因素,组成、制备工艺、性能检测等多个方面进行了阐述,同时测试了其相应的固化条件和最终涂料的性能。 关键词:Cardura TM E10P;水性丙烯酸树脂;合成;应用; Abstract:Introduction to the synthesis and application of Cardura TM E10P waterborne acrylic resin with polymer manufacturing conditions, composition, preparation process and properties tests, at the same time, the curing conditions and final coating properties have been evaluated. Key words: Cardura TM E10P; Waterborne acrylic resin; Synthesis; Application; 0 引言 丙烯酸树脂可以为汽车用清漆提供基料。溶剂型树脂满足汽车涂料的需要已经很久了。出于减少有机挥发物的需要,我们已经在研究如何提高树脂的固体份。出于同样的原因,水性基料已经在底漆和底色漆的生产中得到广泛的运用。但是对于面漆,仍然还处于完善阶段。作为水性体系,其中最关键的一个因素是如何使水性体系达到与溶剂型体系相同的性能。这就需要我们非常小心地控制水性基料制作时的各种参数。 现在的丙烯酸酯类清漆主要通过丙烯酸树脂上的羟基与氨基或者异氰酸酯反应固化。而使丙烯酸树脂获得羟基的方法之一是将叔碳酸缩水甘油酯—Cardura TM E10P 这个含有很大侧链的单官能团环氧引入丙烯酸树脂。Cardura E10P 的结构如下: Cardura E10P 可以利用分子上的环氧基团与羧酸反应,如丙烯酸及甲基丙烯酸,从而将叔碳酸缩水甘油酯的结构引入到丙烯酸聚合物中,同时产生一定比例的伯羟基和仲羟基。 Cardura E10P在水性丙烯酸树脂中的作用: (1)C ardura E10P可以利用空间位阻效应保护交联的化学键减少水解,这样就能够非常有效地改善耐酸性和耐化学品性; (2)C ardura E10P改性水性丙烯酸树脂具有更高的光泽; (3)C ardura E10P改性水性丙烯酸树脂中可以使用更少量的助溶剂; (4)C ardura E10P为生产水性丙烯酸树脂提供了方便。Cardura E10P能够作为反应初始阶段的起始溶剂(底料),然后再作为聚合物的一部分,这样就可以减少移去溶剂这个步骤。 1 基于Cardura E10P的水性丙烯酸树脂的合成 1.1水性体系的选择 水性涂料的基料根据其存在形式可以大致被分为两类:聚合物分散体和聚合物乳液。聚合物分散体往往是首先在某些助溶剂中聚合,然后再分散在水中(有时候我们也称这类分散

水性丙烯酸树脂领域分析研究

https://www.360docs.net/doc/7717601067.html, 丙烯酸领域4个方向的分析积累突破 一、丙烯酸树脂的介绍应用 丙烯酸树脂 丙烯酸树脂,广泛应用于胶粘剂、涂料、油墨及助剂领域,常用作胶粘剂的粘接主体、涂料的成膜树脂,也可作为油墨的连结料,还可作为各种高分子助剂使用(如流平剂、增稠剂等)。 丙烯酸树脂的性能与单体种类与含量有着密不可分的联系,溶剂型丙烯酸体系中引发剂、丙烯酸乳液中乳化剂的种类对丙烯酸树脂的性能影响也不可小觑。另外,为提高丙烯酸树脂的硬度等性能,往往需要外加固化剂,如氨基树脂。 二、丙烯酸树脂的积累突破 微谱技术胶涂油事业部为了更准确有效解析丙烯酸体系,在丙烯酸酯单体定性定量(常见丙烯酸酯类均聚物的谱图库建设、自交联丙烯酸树脂的解交联方法、丙烯酸酯类功能/交联单体检出限)、丙烯酸乳液中乳化剂的定性分析、溶剂型丙烯酸体系中引发剂的逆向分析、固化剂-氨基树脂种类的鉴别等4个方面进行了积累与突破。 PART01 丙烯酸酯单体定性定量 PART02

丙烯酸乳液中乳化剂的定性分析 PART03 溶剂型丙烯酸体系中引发剂的逆向分析 PART04 固化剂-氨基树脂种类的鉴别 三、丙烯酸酯单体定性定量 1 常见丙烯酸酯类均聚物的谱图库建设 我们建立18种常见丙烯酸酯类均聚物的FTIR、1H NMR、Py-GCMS标准谱图库。FTIR谱图库(图2)中不同单体的FTIR特征出峰,为各类单体定性奠定基础;1H NMR谱图库(图3)的建设与总结,为丙烯酸树脂中共聚单体的定量提供了充分的数据支撑;此外,通过Py-GCMS谱图库向我们展示了常见丙烯酸酯类单体的离子峰、裂解片段、流出时间(表1),保证了各类单体定性结果的准确、快速、有效性,同时还向我们提供了各类丙酸酯类单体的裂解规律、同类型单体的裂解率差异,扩充了丙烯酸树脂中共聚单体定量方法。 图2 部分丙烯酸酯均聚物的FTIR谱图 通过FTIR红外分析可知,由(1)、(2)可知甲基丙烯酸酯与丙烯酸酯的区别在于甲基丙烯酸酯出现1380cm-1吸收峰;由(1)、(3)、(4)可知丙烯酸烷基酯,随烷基链不同,700-900cm-1处吸收峰具有较大差异(如图2(9)所示)。 2

水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制_闫福安

文章编号:10044736(2003)02000603 水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制 闫福安 1,2 ,官文超 1 (1.华中科技大学化学系,湖北武汉430074;2.武汉化工学院化工与制药学院,湖北武汉430073) 摘 要:由甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M A A)为单体,通过自由基溶液共聚合合成了丙烯酸酯四元共聚物,以二甲基乙醇胺(DM A E)中和制得了丙烯酸酯共聚物水溶液.该树脂同六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HM M M )复配成的烘漆具有优秀性能.讨论了工艺条件对水溶胶性质及涂膜性能的影响. 关键词:水性丙烯酸树脂;合成;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂;烘漆 中图分类号:T Q 433.4+ 32 文献标识码:A 收稿日期:20030312 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20074012) 作者简介:闫福安(1964),男,河南人,博士生,副教授,主要从事水性功能高分子的研究与开发. 0 引 言 丙烯酸树脂是一种优秀的涂料树脂,由其配制的塑料漆、聚氨酯漆、氨基烘漆近年来发展很快[1] .但常规的丙烯酸树脂是溶剂型的,随着其施工、应用,有大量的芳烃、酯或酮类溶剂进入大气,造成严重的环境污染. 现在,世界各国的环保法规日益严格,人们的环保意识也日益加强,因此,涂料的“高固体化、粉末化、辐射可固化及水性化”趋势愈来愈明朗,该“四化”标志着涂料的发展方向.由于粉末涂料、辐射可固化涂料因施工工艺特殊,其应用受到一定条件的限制;高固体份涂料由于理论、技术水平的制约,其发展也比较缓慢.近年来,水性涂料树脂合成用功能单体发展很快,已有大量的水性单体投放市场,因此水性涂料成为涂料工业中发展最快的环保产品,在美、欧发达国家水性漆已经占到涂料产量的一半左右,而且发展势头迅猛.近年来,我们对水性醇酸[2]、水性聚酯[3]及水性聚氨酯树脂[4]的合成进行了一些研究工作,本文主要介绍水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆的研制,由其在工业涂料方面取代溶剂型相关产品,具有重要意义. 1 实验部分 1.1 实验原料及处理 甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M AA)均为化学纯,N 2气氛下,在对苯二酚(M AA 用 CuCl)存在下减压蒸馏后使用;过氧化苯甲酰(BPO)为分析纯,经重结晶后使用;巯基乙醇(链转移剂)、丙二醇丁醚、二甲基乙醇胺(DM AE )均为化学纯,直接使用;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HMM M;固含量≥97%,mass ratio),工业品(美国,氰特工业公司),直接使用.1.2 丙烯酸酯共聚物的合成原理 丙烯酸酯共聚物的合成原理[5]可用图1所示的聚合反应方程式表示. 1.3 丙烯酸酯共聚物的合成工艺 在装有搅拌装置、冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的四口反应瓶中,加入一定量的溶剂;将单体(单体以80%固含量计,mass ratio )、引发剂、链转移剂配成混合溶液,取1/3加入四口瓶;N 2保护下,在80℃下进行溶液共聚合;另外2/3单体溶液加入恒压滴液漏斗,同时滴加,约2h 滴完,继续反应2h,得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物粘稠溶液.降温至60℃,强烈搅拌下,按一定中和度滴加二甲基乙醇胺中和,然后滴加蒸馏水,调节固含量为40%,即得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物水溶液. 1.4 产品技术指标 外观 淡黄色半透明水溶液固体含量/% 40pH 值 7.0~7.5粘度(涂4杯)/s 70~100 羟值(每克固体树脂中KOH 毫克数) 100 1.5 水性丙烯酸氨基烘漆的配制 1.5.1 实验配方 以水性丙烯酸树脂和HMM M 第25卷第2期 武 汉 化 工 学 院 学 报 V o l.25 N o.2 2003年6月 J . W uhan Inst. Chem. Tech. Jun. 2003

丙烯酸树脂涂料综述..

丙烯酸树脂涂料综述 摘要:丙烯酸树脂漆在建筑涂料领域中广泛应用,已经成为全球最流行的墙面涂料。对丙烯酸树脂漆的发展历史进行了研究,报告了丙烯酸树脂漆的发展现状,并且调查了丙烯酸树脂的合成技术与应用。 关键词:丙烯酸树脂;发展历史;发展现况和趋势;应用 前言:丙烯酸树脂漆是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物制成的涂料,这类产品的原料是石油化工生产的,其价格低廉,资源丰富。为了改进性能和降低成本,往往还采用一定比例的烯烃单体与之共聚,如丙烯腈,丙烯酰胺、醋酸乙烯、苯乙烯等。不同共聚物具有各自的特点。所以可以根据产品的要求,制造出各种型号规格的涂料品种。 丙烯酸酯涂料由于性能优良,已广泛用于汽车装饰和维修、家用电器、钢制家具,铝制品、卷材、机械、仪表电器、建筑、木材、造纸,粘合剂和皮革等生产领域。其应用面广,是一种比较新型的优质涂料。

、丙烯酸树脂涂料简介 1.1定义 丙烯酸树脂漆是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物制成的涂料,这类产品的原料是石油化工生产的,其价格低廉,资源丰富。 1.2特点 不同共聚物具有各自的特点.所以可以根据产品的要求,制造出各种型号规格的涂料品种。它们有很多共同符点: (1)具有优良的色泽,可制成透明度极好的水白色清漆和纯白的白磁漆; (2)耐光耐候性好,耐紫外线照射不分解或变黄; (3)保光、保色、能长期保持原有色泽; (4)耐热性好; (5)可耐一般酸,碱,醇和油脂等; (6)可制成中性涂料,可调入铜粉、铝粉,使其具有金银一样光耀夺目的色泽,不会变暗; (7)长期贮存不变质 1.3分类 1.溶液型丙烯酸酯胶黏剂:可以粘塑料。 2.乳液型丙烯酸酯胶黏剂:可合成多种共聚乳液,供无纺布、织物、植绒、复合薄膜,纸张上光、建筑密封及涂料应用。 3 .a —氰基丙烯酸酯:为单液型,粘度低,固化特别快,见潮即可在几十秒内聚合,常称为瞬干胶。强度高、透明、毒性小、使用方便;但脆性大、耐久性差、价格昂贵。可粘各种材料,最适于应急修补。 4.厌氧胶:是由丙烯酸和甲基丙烯酸的双酯或某些特殊的丙烯酸酯,如甲基丙烯酸羟丙酯为主构成的,在隔绝空气下(无氧)可自行室温固化的胶黏剂。现已发展成几百个品种,具有单组分、无溶剂、低粘度、使用方便、常温快速固化、耐热、耐溶剂、耐酸碱性好、适用期长、贮存稳定的特点。 主要用于管道螺纹、法兰面及机械箱体防漏;螺纹螺栓紧固;轴承、插件、嵌件固定。5.丙烯酸结构胶黏剂:70年代杜邦公司开发的新型二液型改性丙烯

丙烯酸树脂分类详解

丙烯酸树脂分类详解 一、油性丙烯酸树脂(油性固体丙烯酸树脂/油性液状丙烯酸树脂) A油性液状丙烯酸树脂指树脂固含量为30-80%的丙烯酸树脂,这类树脂是经乳液聚合反应而成的含有有机溶剂的丙烯酸树脂,而当因含量在大于60%以上时!就称为:高固体分丙烯酸树脂,这类树脂粘度低!低VOC含量! 当固含量是在50%左右的,有热塑性和热固性丙烯酸树脂,也就是我们涂料行业通常在应用上面说的单组分和双组分。 1、单组分涂料一般也叫自干型的涂料,也就是以热塑性丙烯酸树脂为成膜物的涂料。 2、热固性丙烯酸树脂一般配上氨基树脂时,因两者之间的氨基和羟基反应,按理说应算是双组分涂料用的,也就是通常所说的烤漆,一般应用在金属上面用的烤漆,一般烤的温度在100度以上,这类应用是最为古老,最为早的,生活中常可看到。 3、热固性丙烯酸树脂一般配用固化剂(一般是异氰酸酯),再加入其它料,也就成为涂料行业中所说的双组分涂料了,既有主剂(丙烯酸树脂)、固化剂、稀释剂了,这类性能较热塑性丙烯酸树脂为稳定,且性能也较为优越。 B油性固体丙烯酸树脂:(普通油性热塑性固体丙烯酸树脂/特殊功能油性固体丙烯酸树脂) 固体丙烯酸树脂,现在市面上主要的还是以热塑性固体丙烯酸树脂为主!这类热塑性固体丙烯酸树脂,也叫溶剂型固体丙烯酸树脂。因为他们一般都是溶于溶剂的,如苯类、酯类、酮类、氯化类、醚类、醇类等!根据合成的不同溶解性就有不同! 固体丙烯酸树脂,最通常用到的牌号一般都是由MMA和BMA,也就是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等合成。因带甲基的丙烯酸酯单合成的单体玻璃化温度较高!树脂的性能一般都是由生产工艺中单体的配方原料性能而决定的!当所合成单体全用MMA时!它的硬度就会很高!也就我们常说的压克力、有机玻璃了!但此类树脂不易做为涂料上面使用!一般应用于塑料板材上面!普通的固体丙烯酸树脂一般就是由MMA、BMA以不同比例进配方中合成不同指标性能的固体丙烯酸树脂!通常的玻璃化温度在50-100之间!软化点也在150-200度之间!分子量由其它合成助剂取决!这类树脂在应用上面是最普遍的,液体的热塑性丙烯酸树脂有应用到的!它一般也都应用得到!只是有些达不到液体性能的效果。 在用途上可应用很广,比如: 1、普通油性热塑性固体丙烯酸树脂用途: 最早的固体丙烯酸树脂是由英国ICI旗下的公司研发出来并投入市场的!最为通用型牌号为2013、2016,此二种型号为油溶性的丙烯酸树脂,可应用于各种塑料涂料、金属涂料、且应用于印刷油墨等多种涂料,多且应用于高档油墨上面!经调整过的型号欲有其它的功效!比如耐汽油、高光、高硬度等!再经市场投放后又研发了其它的应用于,比如皮革上面用的,再后来的较难附着的铝材、陶瓷、玻璃等底材上面应用!后因ICI旗下的几家公司分家!就有原主体公司(现中国地区名为英国路彩特公司)继承了原ICI的该树脂事业部!另几家也就是很有名的公司捷利康公司!其主要的牌号与ICI的牌号产品指标基本上相同!举此类树脂最常应用的几种地方: 丝网印刷油墨: 各种普通塑料底材涂料及油墨: 金属船舶涂料: 纸张木材涂料: 一般玻璃化温度在50-80度,软化点在160左右,分子量在35000-80000。及原料单体的不同很多都决定了它的应用!比如玻璃化温度,就一般而言,TG越高故它的硬度也就越高,成品也就越容易脆;TG越低它的柔韧性就越好,成品也就更易于应用到底材为软质的材料上面。而软化点一般而言在自干型涂料中是够耐常温度的,但一些要求高耐温度的应用就无法满足了!分子量主要是影响了产品的粘度,但也不是粘度的主要取决原因,但大体上来说影响了粘度的高低,一般而言分子量越高粘度也就越高,当粘度高时,树脂所能溶解的速度也就越慢,可溶解的固含量也就越低,故此粘度在应用中影响了涂料的丰满度高低、光泽度高低、固含量高低了! 2、特殊功能油性固体丙烯酸树脂用途:

丙烯酸树脂涂料

丙烯酸树脂涂料 摘要:以丙烯酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。在1950年由美国杜邦公司首先制成热塑性丙烯酸树脂涂料,用于汽车涂装。1952年,加拿大工业公司获得了生产热固性丙烯酸树脂涂料的专利。这类涂料不仅具有色浅、透明度高、光亮丰满、耐候、保色、保光、附着力强、耐腐蚀、坚硬、柔韧等特点,且可通过选择单体、调整配比、改变制备方法及改变拼用树脂,配制出一系列丙烯酸树脂涂料。广泛用于飞机、汽车、机床、仪表、家用电器、高级木器及缝纫机、自行车等轻工产品的防护和装饰性涂装。本为主要介绍了丙烯酸是指涂料的合成与各方面的应用。 关键词:丙烯酸; 涂料; 应用; 一丙烯酸树脂涂料定义 以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂,以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。 二用途 该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点,使用温度范围宽,已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。三分类 从组成上分,丙烯酸烯树脂包括:丙全树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)树脂等。从涂料剂型上分,主要有:溶剂型涂料、水性涂料、高固体组份涂料和粉末涂料。 四合成 1单体的选择 首先要针对不同基材和产品确定树脂剂型——溶剂型或水剂型;然后根据性能要求确定单体组成、玻璃化温度(Tg)、溶剂组成、引发剂类型及用量和聚合工艺;最终通过实验进行检验、修正,以确定最佳的

产品工艺和配方。其中单体的选择是配方设计的核心内容。通常将聚合单体分为硬单体、软单体和功能单体三大类。 表一单体分类

丙烯酸树脂分类详解

丙烯酸树脂分类详解一、油性丙烯酸树脂(油性固体丙烯酸树脂/油性液状丙烯酸树脂) A油性液状丙烯酸树脂指树脂固含量为30-80%的丙烯酸树脂,这类树脂是经乳液聚合反应而成的含有有机溶剂的丙烯酸树脂,而当因含量在大于60%以上时!就称为:高固体分丙烯酸树脂,这类树脂粘度低!低VOC含量! 当固含量是在50%左右的,有热塑性和热固性丙烯酸树脂,也就是我们涂料行业通常在应用上面说的单组分和双组分。 1、单组分涂料一般也叫自干型的涂料,也就是以热塑性丙烯酸树脂为成膜物的涂料。 2、热固性丙烯酸树脂一般配上氨基树脂时,因两者之间的氨基和羟基反应,按理说应算是双组分涂料用的,也就是通常所说的烤漆,一般应用在金属上面用的烤漆,一般烤的温度在100度以上,这类应用是最为古老,最为早的,生活中常可看到。 3、热固性丙烯酸树脂一般配用固化剂(一般是异氰酸酯),再加入其它料,也就成为涂料行业中所说的双组分涂料了,既有主剂(丙烯酸树脂)、固化剂、稀释剂了,这类性能较热塑性丙烯酸树脂为稳定,且性能也较为优越。 B油性固体丙烯酸树脂:(普通油性热塑性固体丙烯酸树脂/特殊功能油性固体丙烯酸树脂) 固体丙烯酸树脂,现在市面上主要的还是以热塑性固体丙烯酸树脂为主!这类热塑性固体丙烯酸树脂,也叫溶剂型固体丙烯酸树脂。因为他们一般都是溶于溶剂的,如苯类、酯类、酮类、氯化类、醚类、醇类等!根据合成的不同溶解性就有不同! 固体丙烯酸树脂,最通常用到的牌号一般都是由MMA和BMA,也就是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等合成。因带甲基的丙烯酸酯单合成的单体玻璃化温度较高!树脂的性能一般都是由生产工艺中单体的配方原料性能而决定的!当所合成单体全用MMA时!它的硬度就会很高!也就我们常说的压克力、有机玻璃了!但此类树脂不易做为涂料上面使用!一般应用于塑料板材上面!普通的固体丙烯酸树脂一般就是由MMA、BMA以不同比例进配方中合成不同指标性能的固体丙烯酸树脂!通常的玻璃化温度在50-100之间!软化点也在150-200度之间!分子量由其它合成助剂取决!这类树脂在应用上面是最普遍的,液体的热塑性丙烯酸树脂有应用到的!它一般也都应用得到!只是有些达不到液体性能的效果。 在用途上可应用很广,比如: 1、普通油性热塑性固体丙烯酸树脂用途: 最早的固体丙烯酸树脂是由英国ICI旗下的公司研发出来并投入市场的!最为通用型牌号为2013、2016,此二种型号为油溶性的丙烯酸树脂,可应用于各种塑料涂料、金属涂料、且应用于印刷油墨等多种涂料,多且应用于高档油墨上面!经调整过的型号欲有其它的功效!比如耐汽油、高光、高硬度等!再经市场投放后又研发了其它的应用于,比如皮革上面用的,再后来的较难附着的铝材、陶瓷、玻璃等底材上面应用!后因ICI旗下的几家公司分家!就有原主体公司(现中国地区名为英国路彩特公司)继承了原ICI的该树脂事业部!另几家也就是很有名的公司捷利康公司!其主要的牌号与ICI的牌号产品指标基本上相同!举此类树脂最常应用的几种地方: 丝网印刷油墨: 各种普通塑料底材涂料及油墨: 金属船舶涂料: 纸张木材涂料: 一般玻璃化温度在50-80度,软化点在160左右,分子量在35000-80000。及原料单体的不同很多都决定了它的应用!比如玻璃化温度,就一般而言,TG越高故它的硬度也就越高,成品也就越容易脆;TG越低它的柔韧性就越好,成品也就更易于应用到底材为软质的材料上面。而软化点一般而言在自干型涂料中是够耐常温度的,但一些要求高耐温度的应用就无法满足了!分子量主要是影响了产品的粘度,但也不是粘度的主要取决原因,但大体上来说影响了粘度的高低,一般而言分子量越高粘度也就越高,当粘度高时,树脂所能溶解的速度也就越慢,可溶解的固含量也就越低,故此粘度在应用中影响了涂料的丰满度高低、光泽度高低、固含量高低了! 2、特殊功能油性固体丙烯酸树脂用途:

水溶性丙烯酸树脂 (2)

水溶性丙烯酸树脂 ——酒瓶漆

丙烯酸树脂是由丙烯酸及丙烯酸酯类单,在一定条件下共聚而成的线性高分子树脂。 水溶性丙烯酸树脂之所以具有水溶性,是因为在树脂合成过程中,引进了亲水性基团—羧基、羟基、氨基、酰胺基等。为了进一步增加树脂的水溶性,加胺中和成盐而获得水溶性,然后加水稀释得到水溶性丙烯酸树脂。 与传统的溶剂型涂料相比,水溶性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水溶性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。 水溶性丙烯酸树脂是制备环保型水溶性丙烯酸酯涂料、水性油墨、水性胶黏剂等的基础树脂材料,可作为成膜连接料,可广泛用于水性涂料、纸张、纺织品(天然和人工合成)表面处理剂、皮革上光剂、胶黏剂等配置的主要原料。在施工过程中,可采用喷涂、辊涂、刷涂等方式涂装。 (1)聚合反应:丙烯酸及其酯在引发剂作用下聚合成嵌段丙烯酸树脂共聚物。 (2)成盐反应:嵌段丙烯酸树脂共聚物用氨水或有机胺中和,生产嵌段丙烯酸树脂的铵盐 (3)聚合物玻璃化温度:无定形或半结晶聚合物从黏流态或高弹态(橡胶态)向玻璃态转变(或相反的转变)称玻璃化转变。发生玻璃化转变温度范围近似中点称为玻璃化温度。 对于涂料用丙烯酸树脂,其玻璃化温度的设计是非常重要的。因为其玻璃化温度直接影响涂料的最终性能。一般而言,玻璃化温度高的硬度和光泽就高,但往往也比较脆。为了使聚合物有较好的的施工和涂膜性能,需要对聚合物的配方进行设计。一个由不同单体构成的聚合物,其玻璃化温度可以由其多组分的玻璃化温度加和而成。通过设涂料树脂的玻璃化温度,就可以确定软硬单体的配比。 酒瓶漆是近年来发展较快的涂料品种,其要求耐醇、耐碱、耐水煮、硬度高、装饰性好,目前国内常用酒瓶漆树脂为环氧树脂和羟基丙烯酸树脂,基本属于溶剂型,不仅污染环境,也会影响操作人员健康。随着环保法规的不断强化,促使涂料向“4E”方向发展,尤其是以水为分散介质和稀释剂的水性涂料是涂料发展的一个重要方向。 羟基丙烯酸树脂固化后具有硬度高、漆膜丰满、附着力好、耐性突出的特点,是一种性能优良,用途广泛的保护和装饰性涂料,特别是在金属、木器、塑料、玻璃等领域。少部分以水为溶剂的羟基丙烯酸树脂存在固含低、耐性差、漆膜装饰性不好等问题,不能够大量替代溶剂型羟丙树脂,因此提高水性羟基丙烯酸树脂的耐性和固含量以及装饰性是目前亟待解决的问题。

水性丙烯酸树脂可用于工业木器涂料

创新的水性丙烯酸树脂可用于工业木器涂料 工业木器涂料覆盖多个市场应用领域,包括家具、厨房橱柜、建材和装饰涂料。这些市场对于产品的要求在很大程度上取决于应用领域。对户外涂料注重高耐久性和防潮性,而室内涂料则主要强调耐化学品性和耐磨性。 最大的室内木器涂料市场之一是家具行业。这一市场使用的几种树脂技术包括溶剂型(SB)、水性(WB)、紫外光固化聚氨酯分散体(UV PUDs)和自交联丙烯酸树脂。在决定使用哪种技术时,主要应考虑以下几个标准:加工工艺、性能、外观、VOC以及成本。 北美木器涂料市场以溶剂型技术占主导地位,包括硝基漆(NC)和氨基酸固化涂料。这些涂料有很多优势,包括快速的干燥时间、高光泽,同时还可以增强木器的外观。它们也非常经济,容易通过喷涂、辊涂、淋涂和浸涂。然而,使用这些材料也有一项重大缺点,即VOC 和有害空气污染物(HAP)高,且混合使用时间短。由于对低VOC含量和甲醛排放的法规日益严格,因而也愈发需求环保型涂料1。因此促进了行业向水性技术,包括紫外光固化聚氨酯分散体(UV PUDs)和自交联丙烯酸等技术的转变。 由于排放量极低,UV PUDs作为溶剂型树脂的替代品越来越被认可。它们具有高性能,并把工艺问题减至最少。因为UV PUDs 属于高分子量聚合物,与100%固体份体系相比,其固化网络的交联密度较低,限制了固化后的收缩,因而与大多数基材间的附着力极佳。由于具有包含氢键的聚氨酯和尿素的硬链段,加之来自多元醇为基础的软段,因而具有出色的机械性能。水性紫外光固化(WB UV)应用上存在的一些挑战与工艺有关。固化前完全脱水至关重要,湿度等考虑因素也应加以考虑,以便最大程度地减少由于干燥不彻底而产生的次品。此外,这种技术的成本要高于溶剂型技术。 水性树脂技术中同样包括自交联丙烯酸分散体。总的来说,它们具有良好的耐久性,并且由于聚合物粒子的相分离形态,因而能配制成低成膜助剂含量的高性能涂料。依据所应用的聚合方法的不同,可获得多种类型的形态,这也会对成膜特性产生影响,如抗粘连性(图2)。这些材料也可以与水性UV树脂混合,从而在保持良好性能的同时获得更经济的配方。需要注意的领域包括聚合物粒子胶体稳定所需的表面活性剂的存在。这类组分会迁移到膜表面,使膜产生水敏感性,也可能在配方中引起泡沫问题。在外观方面,并没有特别强调丙烯酸可以提高木质基材的外观,通常缺乏透明度。虽然与溶剂型硝基漆漆相比,水性丙烯酸的固含量较高,但通常不会产生光滑手感。 本将介绍了一种新型自交联丙烯酸,Alberdingk? AC 3630,并考察了其在KCMA和家具涂料应用上的性能,并与传统自交联丙烯酸和溶剂型面漆,尤其是商用清漆进行相比较。AC 3630的特性包括出色的透明度、良好的木质感、耐污染性强、干燥时间短、不易起毛刺、在多孔基材上成膜出色。另外,与传统乳液相比,本产品的表面活性剂含量较低,因而低泡且防水性好。 实验 表1总结了纳入本次研究范围的丙烯酸乳液性能。评估了MFFT范围约在20-45°C的单相和多相产品。这些树脂专为工业木器应用配制,依据的是厨房用具制造商协会(KCMA)2以

水性丙烯酸树脂的制备研究_郑忠伟

36 郑忠伟:水性丙烯酸树脂的制备研究 水性丙烯酸树脂的制备研究 郑忠伟,陈 浩,鲁 宁 (沈阳石蜡化工有限公司,辽宁沈阳110141) 摘 要:本实验采用溶液聚合法,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸为单体,以正丁醇和水为环保溶剂,过氧化苯甲酰为热引发剂,制得了水性丙烯酸树脂。并改变其中不同组分多次重复实验,得到了不同的试样。进行成膜实验,分别比较其粘度及成膜效果等方面的差异,研究其中各组分对反应的影响,从而得到较理想的配方。 关键词:水性丙烯酸树脂;单体;配方 制备水性涂料用的水溶性丙烯酸树脂有两种方法:丙烯酸酯在溶液中共聚成粘稠状的聚丙烯酸酯,然后部分醇解;丙烯酸酯和含有不饱和双键的羧基、羟基、氨基、酰胺基等单体(如甲基丙烯酸、丙烯酸、顺丁烯二酸酐等)在溶液中共聚成酸性聚合物;加胺中和成盐而获得水溶性,然后加水稀释得到水溶性丙烯酸树脂。这种合成方法最常用。此外树脂侧链上还可通过选用适当单体以引入-OH羟基、-CONH2酰氨基或-O-醚键等亲水基团,以增加树脂的水溶性。中和成盐的丙烯酸树脂能溶于水,但其水溶性并不理想,常常形成乳浊状的液体或黏度很高的溶液,所以必须加入一定比例的亲水性助溶剂来增加树脂的水溶性。 1 实验部分 1.1 主要药品及设备 1.1.1 主要药品 甲基丙烯酸甲酯,分析纯;丙烯酸丁酯,分析纯;丙烯酸羟乙酯,化学纯;丙烯酸,分析纯;正丁醇,分析纯;过氧化苯甲酰,分析纯;29 %氨水,化学纯;氯化亚铜,化学纯;无水硫酸钠,化学纯;氢氧化钠,化学纯;乙醚,分析纯;醇胺,化学纯。 1.1.2 实验仪器 250ml三口瓶,分液漏斗,滴液漏斗,球形冷凝管,真空泵。 1.2 水溶性丙烯酸树脂的合成 1.2.1 药品的提纯 甲基丙烯酸甲酯的提纯:在分液漏斗中加入甲基丙烯酸甲酯 20ml,然后加入等量的10 %的NaOH溶液按常规方法洗涤至液体无色为止。然后用去离子水洗至中性。加入适量无水硫酸钠吸水静置后,过滤。将三口瓶、搅拌器、球形冷凝管、温度计、真空泵组装起来。将洗净的单体置于三口瓶中,加入氯化亚铜0.1g。开泵抽真空,加热搅拌,收集40℃~4l ℃的馏分得到纯净的甲基丙烯酸甲酯。 丙烯酸羟乙酯的提纯:用上述方法减压蒸馏得纯净的丙烯酸羟乙酯。 丙烯酸丁酯的提纯:用10 %的NaOH清洗获得纯净的丙烯酸丁酯。 丙烯酸的提纯:减压蒸馏得纯净的丙烯酸。 1.2.2 聚合过程 将经提纯的适量甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸混合,加入少量过氧化苯甲酰,搅拌均匀得到组分1,装入滴液漏斗;将正丁醇加入三口瓶中,搅拌,加热,升温至大约108℃时,溶剂开始回流,保持恒温110℃左右,开始缓慢滴加组分1,3 小时均匀滴加完毕。滴加完毕后,在回流温度下继续反应3小时后,降温到75℃左右,进行减压蒸馏,脱除回收部分溶剂和未反应的单体。使共聚物组成单体含量> 80 %,得到粘稠状液体。保温 70~80℃加入适量蒸馏水稀释,用29 %的氨水调节PH = 7~7. 5。补充适量蒸馏水,得到透明的水性丙烯酸树脂。将其均匀涂刷于有机玻璃板表面,分别放入真空烘箱中和在常温下各二份干燥,观测其成膜效果。 分别采用不同的丙烯酸用量,不同的中和剂,采用乙醚作溶剂重复上述聚合过程,将得到的水性丙烯酸树脂成膜比较。 2 结果及讨论 2.1 丙烯酸用量对树脂水溶性的影响 一方面,必须均匀地加入足够量的-COOH而获得水溶性;另一方面,-COOH的引入量也直接影响涂的性能。所以,-COOH的引入量必须在满足水溶性前提下加以控制。以下是不同的 AA用量对树脂水性的影响: 2011年第2期 2011年2月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

水溶性丙烯酸树脂涂料的化学分析方法及配方技术

一种水溶性丙烯酸树脂涂料的化学分析方法 胡飞龙,景欣欣 苏州禾川化学技术服务有限公司,江苏苏州,213000 摘要:本文介绍一种水溶性丙烯酸树脂涂料的化学分析方法,主要利用多种化学分析仪器(红外分光光度计、气相色谱质谱联用仪、热裂解气相色谱质谱联用仪、布鲁克核磁共振仪等)对一款水溶性丙烯酸树脂涂料中的各种物质进行定性及定量分析。 关键字:水性涂料;丙烯酸树脂;分析方法 A Chemical Analysis Method of Water-soluble acrylic resin coating Hu Fei-long, Jing Xin-xin Su Zhou He-Chuan Chemical Technology Service Co., Ltd.,Suzhou 215000,China Abstract: In this article, we present a chemical analysis method of Water - soluble acrylic resin coating using multiple chemical analysis instruments(IR, Py-GCMS, GCMS , NMR.etc)for qualitative quantitative analysis of the composition. Key words: Water-soluble coating; acrylic resin; analytical method 前言 随着涂料工业的发展,制备耐久性、耐酸性、保光性等高性能的涂料树脂已成为国内外涂料研究的工作重心。近年来,由于环境立法对挥发性有机物(VOC)排放的限制,水性涂料得到了很大的发展【1-2】。 丙烯酸树脂具有防腐蚀,耐光、耐候性佳,成膜性及保色性好,使用安全等优点,水性丙烯酸树脂更是研究热点之一【3-5】。水性丙烯酸树脂原材料易得,制备工艺简单,可通过在聚合时选择含有羧基、磺酸基等官能团的不饱和单体,与丙烯酸酯类单体进行共聚,获得性能不同的水性丙烯酸树脂。

相关文档
最新文档