有机硅改性水性聚氨酯
有机硅改性水性聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液的研究
李伟,胡剑青,涂伟萍
(华南理工大学化工与能源学院,广州510640)
摘要:以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸甲酯等为原料,合成了水性聚氨酯丙烯酸乳液,加入含侧氨基和不饱和双键的有机硅氧烷进行扩链改性,得到了一系列有机硅改性的聚氨酯丙烯酸乳液。对得到的产物进行了表征,对改性前后的体系涂膜的性能进行了比较,结果表明,用有机硅改性的聚氨酯丙烯酸乳液形成的涂膜接触角更大、附着力更强、具有更好的耐水性,但硬度稍有下降。
关键词:水性聚氨酯;有机硅;接触角;耐水性;柔韧性
0引言
水性聚氨酯(WPU)涂料有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。但是单一的PU乳液存在自增稠差、固含量低、耐水性差、机械强度不如丙烯酸树脂等缺点,且成本较高。而聚丙烯酸酯(PA)乳液在性能上能与聚氨酯乳液形成互补,所以将聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液复合制备水
性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)乳液,兼有聚氨酯和聚丙烯酸酯乳液的优点,有很好的应用前景。有机硅树脂表面能低,耐水性、耐候性以及透气性优良,已经广泛用于聚氨酯改性,采用合适化学方法用有机硅对水性聚氨酯-聚丙烯酸酯进行改性,可以得到有良好耐水性以及力学性能的涂膜。本文在聚氨酯链段上引入了几种有机硅氧烷,对得到的产物进行了表征及性能对比,制得了具有优良耐水性及力学性能的聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液[1-2]。
1实验
1.1原料
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、己内酯二元醇(PCL)(M n=2000):工业品,拜耳公司;1,4-丁二醇(BDO):化学纯,上海凌峰化学试剂公司;二羟甲基丙酸(DMPA):工业品,进口;三羟甲基丙烷(TMP):试剂级,上海试剂一厂;N-甲基吡咯烷酮(NMP)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、丙酮:分析纯,湖北大学化工厂;有机硅Z-6011、有机硅Z-6020、有机硅Z-6032:道康宁公司。
1.2合成工艺
1.2.1PU乳液的合成
将聚酯多元醇进行脱水处理后加入到装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中,水浴升温到75～80℃后,加入IPDI,开动搅拌反应1.5～2h,后加入1,4-丁二醇,80℃反应1～1.5h,然后降温到70℃加入二羟甲基丙酸(溶于NMP中)和三羟甲基丙烷,反应2～3h,期间注意用丙酮调节黏度,后降温至50℃以下,加入有机硅后再加三乙胺中和15～20min,出料,在高速剪切下于去离子水中乳化分散,加入乙二胺扩链。减压脱去溶剂,最后得到半透明的带蓝光的PU乳液。
1.2.2PUA乳液的合成
将PU乳液、乳化剂、水混合后置于四口烧瓶中,搅拌加入含有引发剂AIBN的BA溶液,预乳化一段时间于80℃聚合3h,再升温至90℃反应1h,降至室温,出料,得到PUA乳液。
1.3乳液的成膜性能测试
(1)耐水性测试[3]:取适量的乳液涂在聚四氟乙烯板上,室温干燥7d成膜,将膜剪成
2cm×2cm的小块,称质量(m0),然后在水中浸泡一定时间,取出后吸干表面上的液体,称质量(m1)。计算膜的吸水率:
吸水率=(m1-m0)/m0×100%
用上海中晨数字技术设备有限公司JC2000C1型静滴接触角测量仪测量接触角;
(2)硬度测试:根据GB/T1730—1993,使用QYB型漆膜摆杆硬度计测量;
(3)附着力测试:根据GB1720—1979(1989)测量;
(4)柔韧性测试:根据GB/T1731—1993测量;
(5)乳液稳定性测试:将乳液放入90℃烘箱中5h,然后立刻放进0℃冰箱中5h,如此反复10次,观察是否有沉淀产生;
(6)乳液黏度测试:使用Brookfield公司DV-Ⅱ+型旋转黏度计,选择2号转子,转速为
80r/min;
(7)红外光谱测试:使用BRUKER公司VECTOR33型傅里叶变换红外光谱仪。
2结果与讨论
2.1产物的红外光谱分析
本实验中使用了Z-6011、Z-6020、Z-60323种有机硅氧烷对聚氨酯-聚丙烯酸酯体系进行改性,这3种硅氧烷的结构如式1。
图1 Z-6032改性涂膜的ATR谱图
从图1可以看到,3378cm-1归属—OH伸展振动;NHCO的顺式NH伸展振动,在2949cm-1和2865cm-1分别是—CH2—和—CH3的伸展振动峰;而在2240～2280cm-1没有出现强的吸收峰,可以认为—NCO基团反应完全了;1725cm-1则归属酯基和酰胺基中CO伸缩振动吸收
峰;1520cm-1则是酰胺键中N—H变形振动;在1064cm-1有一个明显的峰出现,是Si—O—CH3的伸缩振动峰,说明主链中有硅氧烷链段;而在1820cm-1、995cm-1以及915cm-1这三个位置并没有吸收峰的出现,由此可以推断Z-6032末端的乙烯基发生了反应,也就是说Z-6032已经接枝到聚丙烯酸酯体系中。
2.2有机硅改性乳液的基本性能
PUA-0为未经有机硅氧烷改性得到的乳液,PUA-1、PUA-2、PUA-3分别为使用有机硅氧烷Z-6011、Z-6020、Z-6032改性得到的乳液。其基本性能见表1。
表1乳液的基本性能
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从表2中可以看出,有机硅氧烷改性的体系,其涂膜与水的接触角较大,有机硅分子嵌在聚氨酯-聚丙烯酸酯主链中,硅原子向表面迁移并富集在表面,由于硅氧链段有很强的疏水性,水与改性的涂膜表面的接触角要比未经改性的涂膜大得多。而用三种有机硅氧烷改性得到的体系与水的接触角又各有不同,其中Z-6011接触角最大,因为其分子是单侧氨基结构,硅氧链段在树脂主链中呈现出悬浮状,其硅原子更易迁移到涂膜表面。所以展现出优良的表面耐水性能[6-7]。
2.3.2有机硅氧烷对涂膜力学性能的影响
表3为改性前后涂膜的力学性能。
表3漆膜的力学性能
从表3可以看出,经过改性的涂膜附着力及柔韧性都有一定的提高,硬度稍稍有点降低。有机硅氧烷是能同时与极性物质和非极性物质产生一定结合力的化合物,其特点是分子中同时具有极性和非极性部分。可用通式表示为Y(CH2)nSiX3,其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、环氧基、氨基、巯基等有机官能团,其中氨基与聚氨酯-聚丙烯酸树脂中的—NCO发生化学结合;X表示甲氧基、乙氧基,这些基团易水解成硅醇而与无机物质(玻璃、硅石、金属、粘土等)表面的氧化物或羟基反应,生成稳定的硅氧键。因此,通过使用有机硅氧烷,可在无机物质和有机物质的界面之间架起“分子桥”,把两种性质完全不同的材料连接在一起,有效地改善聚氨酯-聚丙烯酸酯的附着力。同时,由于有机硅氧烷中的硅氧键比较柔软,改善了高硬段体系下涂膜的柔韧性[8]。
3结语
通过三种不同结构的有机硅氧烷对聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液改性,得到了稳定的有机硅改性乳液,研究表明,通过在聚氨酯-聚丙烯酸酯链段中引入有机硅氧烷可以有效地改进涂膜的耐水性以及附着力,而对乳液的稳定性则不会有太大的影响。
水性丙烯酸木器漆及其改性的应用
水性丙烯酸木器漆及其改性的应用 摘要：本文集中介绍水性丙烯酸在木器用漆方面的应用、制作流程及配方，由于传统配方制作出的纯水性丙烯酸木器漆有“热粘冷脆”、耐溶性、耐湿擦性和耐磨性较差等缺点，故需对其进行改性调整以加强其性能。通过结合丙烯酸漆和水性聚氨酯各自的优势，对其进行聚合改性，即可得到性能优异、性价比高的水性聚氨酯改性丙烯酸木器漆。 关键字：水性丙烯酸木器漆聚氨酯改性 1.引言 丙烯酸树脂是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的均聚物和与其他烯类单体的共聚物。 丙烯酸漆是以丙烯酸树脂为基础的涂料，由于丙烯酸树脂的性能十分优异，所以凡是配方中含有丙烯酸树脂，都会加上丙烯酸三个字，如丙烯酸醇酸漆、丙烯酸氨基漆、丙烯酸硝基漆、丙烯酸聚氨酯等。如果只采用丙烯酸树脂制成的漆往往就称为丙烯酸漆。 与其他合成高分子树脂相比，丙烯酸树脂具有许多突出的优点，如优异的耐光、耐候性，户外暴晒耐久性强，耐紫外光照射不宜分解变黄，能长期保持原有的关则和色泽等优良特性。在木器用漆方面，丙烯酸树脂涂料光泽、价格低廉等特性更是被广泛应用于中低档木器之上。但耐磨性和抗化学性较差，由于光泽差难以制作高光度的漆，而且硬度一般、成膜性能较差，若对其进行聚氨酯改性，便可获得聚氨酯其的优势，在不大幅增加成本的同时弥补其缺点。 2.水性丙烯酸树脂涂料 2.1丙烯酸树脂的性能和特点 丙烯酸酯涂料按所采用的聚合单体不同，可分为全丙、苯丙、醋丙、硅丙及其他改性丙烯酸脂涂料。对于纯的丙烯酸树脂（尤其是乳液型丙烯酸树脂）有着以下的优点： （1）以无毒、无味、不燃、不爆、无污染的水为分散介质，不含或仅含少量有机溶剂，且是低毒性。（2）色浅，一般可以到水白的程度，并有极佳的透明度。 （3）耐光、耐候、户外暴晒耐久性强，耐紫外线照射不容易分解、变黄。 （4）保光、保色性好，能长期保持原有的光泽和色泽。 （5）耐腐蚀，有较好的耐酸、耐碱、耐盐、耐油脂、耐洗涤剂等化学品的玷污以及腐蚀性能。 （6）施工性能好，施工方便，技术容易掌握。涂膜干燥快，涂料透气性好。 （7）配置的乳液型丙烯酸酯涂料在施工粘度下的固体分较高时，可以一次涂覆厚涂膜，大大提高施工效率。 （8）乳液型分散体系的树脂分子量高，涂膜耐水性、耐碱性和耐候性较好，具有很好的力学性能，使用寿命较长。 丙烯酸树脂不仅可以单独用来制漆，也可以采用丙烯酸树脂和其他树脂拼混，凡是添加丙烯酸树脂的涂料，均可以将丙烯酸树脂的优异性能带入，从而提高涂料的性能，弥补涂料部分性能上的缺陷。也就带来了丙烯酸树脂改性的无限可能性。 水性丙烯酸酯涂料也有缺点，如在最低成膜温度以下涂料不能形成连续的膜；涂料假速流动，易增稠，涂料流动性和湿膜流平性差；水挥发后粘度迅速上升，涂膜易产生气泡和针
简析有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨
简析有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨-经济 简析有机硅改性聚氨酯的微观结构和性能探讨 肖亚军 摘要本研究中利用差热扫描量热仪、透射电镜以及正电子湮灭寿命谱对水性有机硅改性聚氨酯微观结构进行了分析，利用静态拉伸试验对水性有机硅改性聚氨酯膜的力学性能进行了测试，证明了聚氨酯改性后其膜内部的微相分离结构更为突出，同时扩大了自由体积的空洞，进而造成透湿性能的显著提高。 关键词有机硅聚氨酯微观结构性能 以聚氨酯作为涂层而制成的合成革除了在外观上具有真皮感外，还具有较好的黏结性、方便加工、价格较低等多种优势，防水性能也非常突出，因而在工业生产中大量运用。本文对水性有机硅改性聚氨酯（WSPU）的围观结构和性能进行了滔滔，其中混合软段选用的是聚四氢呋喃醚（PWMG）、聚乙二醇（PEG）以及α，ω- 二氨丙基聚二甲基硅氧烷（APDMS）作为，亲水扩连剂选取的是二羟甲基丙酸充当，1，4- 丁二醇充当硬段调节剂，反应物为异佛尔酮二异氰酸酯。 一、WSPU 微相分离的宏观结构分析 1.DSC 方面。是在不同APDMS 质量分数下，WSPU 膜的DSC 曲线情况变化。根据图中显示，我们可以明显看出WSPU 在-78 摄氏度时发生了一次玻璃化转变，除此之外，处于20 摄氏度时还出现了一次微小熔融，反观其他同样含有APDMS 的聚合物DSC 曲线，都是只有两个玻璃化转变区，分别归归属于在-78 摄氏度左右软段的玻璃化转变和100 摄氏度左右的硬段的玻璃化转变。因而我们不难看出，含有APDMS 的聚氨酯无论是在软段还是硬段都是属
于一种无定形状态，同时WSPU 的软段和硬段之间还存在非常显著的微相分离。软段玻璃化转变温度变化上，则随着APDMS 含量的不但增加而呈现出降低的趋势，而硬段玻璃化转变温度则明显不同，呈现出先升高后降低的状态，换句话说就是随着APDMS 含量的不断增加，聚合物微相分离在增加之后又逐渐开始递减，而在PDMS 质量分数达到了10%时，其微相分离程度到达了一个顶值，为最大。 2.TEM 方面。WSPU0 软段和硬段相分离界面非常模糊，基本很难用肉眼分辨。另外，暗区和亮区分别为硬段区和软段区，两区质检相融程度较大，换句话说就是软段和硬段的微相混溶程度比较大。但是在（b）中WSPU10 的电镜照片中，可以非常明显的观察到亮暗微区，同时软段和硬段相分离程度也比较大。 3. 力学性能方面。本研究中利用静态拉伸膜实验来测试APDMS 引入后原来的膜力学性能所造成的影响。根据曲线变化我们可以看出随着APDMS 含量的逐渐增大，膜的抗拉强度呈现出明显的变化，开始增加后逐渐下降，而其延伸率则始终都处于减小状态。同时当APDMS 的质量分数达到10%时，其拉伸模量也即是E 的值达到一个峰值，为22.12 mPa，为最大值，这是其断裂伸长率也即是ε 的值则为830.41.之所以出现这种情况，其根本原因是：如果单纯从硬段的角度来看，那么随着WSPU 中所含APDMS 的不断增加，硬段所形成的脲键也越来越多增多，链段氢键的功能随之开始不断增强，从而导致膜的抗拉强度开始加大。如果从软段的角度来看，由于引入了APDMS，一定程度上对分子的柔性有所提升，然而它本身具有的分子结构特征却迫使分子与分子之间的距离越来越宽，在这种情况下，分子内聚力逐渐开始变小，膜强度开始降低，延伸率
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯光—潮气双固化体系
第21卷第9期应用化学Vol.21No.9 2004年9月 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED CHEMISTR Y Sep.2004 有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯光2潮气双固化体系 齐宇颂 曾兆华 杨建文 陈用烈3 (中山大学高分子研究所 广州510275) 摘 要 由甲基丙烯酸羟乙酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二2(γ2三乙氧基硅烷基丙基)胺为原料,合成了有机硅 改性聚氨酯丙烯酸酯(Si2PUA)预聚物,预聚物属于宾汉流体。用GPC方法测得预聚物的分子量分散度为 1112,用FTIR和光DSC(DPC)方法研究了预聚物的固化行为,光聚合反应的转化率为5613%,用TG等方法 研究了光、潮气固化膜的膜性能,发现光固化膜的电性能、热性能均好于潮气固化膜的膜性能。 关键词 聚氨酯丙烯酸酯,有机硅,光固化,潮气固化 中图分类号:O631 文献标识码:A 文章编号:100020518(2004)0920918205 紫外光固化涂料以其快干、节能和环保等优势而备受关注。由于光固化体系的固化过程是由光引发的,因此,对于固化对象的形状、厚度、颜色有一定的限制,如小区域阴影部分无法实现光固化。为此,人们研究开发了具有不同反应原理的光2暗双重固化体系[1,2],利用光固化使体系快速定型或达到“表干”,再利用暗反应使阴影或底层部分固化完全,达到体系的“实干”。光、暗双固化保形涂料正是利用这种双重固化原理来实现保形涂层的全面固化,从而实施对各种复杂类型线路板的涂敷保护[36]。本文以二异氰酸酯、甲基丙烯酸β2羟乙酯(HEMA)、硅氧烷偶联剂为原料合成了聚氨酯丙烯酸酯类光敏性有机硅预聚物,可在潮湿条件下实现光、潮气双固化。 1 实验部分 1.1 试剂、仪器和测试方法 甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA,工业品)经干燥后,减压蒸馏,收集105110℃/2000Pa馏分;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI,CP,华北地区特种化学试剂开发中心);二2(γ2三乙氧基硅烷基丙基)胺(G402,工业品,营口俊业化工制品有限公司);二月桂酸二丁基锡(DB TDL,CP,(Acros Organics Chemical,比利时)公司产品);22羟基222甲基-苯丙酮22(Darocur1173,Ciba公司产品);丁酮(AR,广州化学试剂厂),用前以分子筛干燥;阻聚剂对甲氧基苯酚(M EHQ,CP,上海信博森化工有限公司)。固化膜的硬度、附着力、冲击强度、柔韧性等性能分别按国家相关标准G B6739286、G B1720279、G B1732293、G B/T1731293测定。 Nicolet210型傅立叶红外光谱(美国)光谱仪,涂膜法测IR谱;Waters224型凝胶渗透色谱仪(GPC,美国),以THF为溶剂,测预聚物数均分子量(M n);Brookfield DV2Ⅱ+型旋转粘度计(18号转子, Brookfield corporation,美国),室温测涂料粘度;改装的CDR21差示扫描量热仪(DPC),记录聚合放热速率曲线,并用Origin710软件处理,得光聚合转化率曲线[7];紫外光强度以UV2A型照度计(北京师范大学光电仪器厂生厂)测定,仪器探头敏感波长范围为320400nm,测得光强为8189W/m2(日本);岛津TG A250型热分析仪,升温速率为20℃/min,在N2气气氛(40mL/min)中,测固化膜室温至600℃的TG曲线;ZC236型高阻计(上海第六电表厂)测固化膜电阻。 1.2 Si2PUA预聚物的合成 有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯(Si2PUA):在装有搅拌器、温度计和回流冷凝器的干燥三颈烧瓶中加入适量的IPDI,于室温下缓慢加入HEMA、DB TDL(质量分数为0103%)和M EHQ的混合液,控制滴加 2003212201收稿,2004203207修回 广东省重大科技专项(粤财企[2001]367号)资助项目 通讯联系人:陈用烈,男,1937年生,博士,教授;E2mail:cescyl@https://www.360docs.net/doc/1218459183.html,;研究方向:功能高分子
耐高温有机硅树脂的合成和改性研究状况
第24卷 第1期2010年 2月山 东 轻 工 业 学 院 学 报 JOURNAL OF SHANDONG I N STIT UTE OF L I GHT I N DUSTRY Vol .24 No .1 Feb . 2010 收稿日期:2009-06-24 作者简介:徐清钢(1985-),男,山东省济宁市人,山东轻工业学院硕士研究生,研究方向:有机硅高分子合成. 文章编号:1004-4280(2010)01-0033-04 耐高温有机硅树脂的合成和改性研究状况 徐清钢,姚金水,李 梅,马慧荣 (山东轻工业学院材料科学与工程学院,山东济南250353) 摘要:随着军工、航天科技的发展,对胶粘剂的耐高温性能的要求越来越高。普通有机硅胶粘剂能够耐受400℃左右的高温,而改性后的有机硅树脂耐温性能显著提高。本文主要简述了耐高温有机硅树脂的合成,硅树脂耐温性的影响因素以及环氧树脂和无机硼元素对有机硅树脂的改性。关键词:有机硅;环氧树脂;硼酸 中图分类号:T Q433.4+3 文献标识码:A Research st atus of synthesis and modi fi cati on of hi gh te mperature sili cone resi n XU Q ing 2gang,Y AO J in 2shui,L IMei,MA Hui 2r ong (School of Material Science and Engineering,Shandong I nstitute of L ight I ndustry,J inan 250353,China ) Abstract:W ith the devel opment of the m ilitary and aer os pace,high 2te mperature perf or mance of adhesives have become increasingly de manding .Silicone adhesive can stand with high temperature about 400℃,and the high 2te mperature perf or mance of the modified silicone resin i m p r oved significantly .This paper outlines the synthesis of high 2te mperature silicone resin,influencing fact ors of te mperature resistance of silicone resin,and modificati on of epoxy resins and inorganic bor on t o silicone resin .Key words:silicone;epoxy resin;boric acid 0 引言 随着科技的日新月异,人们生活水平的不断提 高,在基体复合材料领域,对胶粘剂耐温性能的要求也越来越高,特别是军工方面要求胶粘剂耐受几百甚至上千度的高温。一般有机硅树脂的耐温性在300～400℃,改性后的有机硅树脂的耐温性有了明 显提高,环氧改性有机硅树脂是提高其耐温性的方法之一,另外在有机硅的大分子长链中引入无机杂原子,也是近年来改善有机硅树脂耐温性的一种新方法。 本文主要以硅树脂的合成、影响耐温性的因素以及改性硅树脂的方法三个方面,详细介绍了耐温 性硅树脂的发展,并简述了其广阔的发展前景。 1 硅树脂的合成和耐温性的影响因素 1.1 有机硅胶树脂的合成 有机硅树脂制备的方法有很多,有缩合型,催化 加成型,过氧化物固化型[1] 。由于缩合型制备得到的有机硅树脂在耐热,强度,粘结性等性能方面比较好,而且成本低廉,所以三种方法中多以缩合型为主。 有机硅树脂一般是以有机氯硅烷单体(结构式为R n SiC14-n ,n =2或3,R 为甲基或苯基)为原料,经水解、浓缩、缩聚制成。有机氯硅烷的水解速度较快,但各种单体的水解速度不同:
有机硅改性丙烯酸乳液在日本外墙涂料中的应用
有机硅改性丙烯酸乳液在日本外墙涂料中的应用 ＹａｓｕｙｕｋｌＫａＭＩＹ＾ｌｌＡａｎｄＴｏｙｏａｋｉＹｍＵＵＣＨＩ （高机能化学品技术开发中心旭化成株式会社高机能化学品公司） １前言 于１９８０年代中期开发的由丙烯酸树脂和硅树脂组成的有机硅改性丙烯酸树脂，主要应用应用于建筑外墙涂料，这类溶剂型涂料迅速进入日本市场并在九十年代得到广泛的应用，这是因为他们与氟碳树脂及其他材料相比，具有优异的性能价格比。 但是，在九十年代中期，家装业和建筑业广泛抵制溶剂型涂料，人们关注建筑中的气味，也包括涂料释放溶剂的气味。在许多建筑地点涂装外墙涂料时，附近的人们总抱怨业主产生的溶剂味的问题。结果避免采用溶剂型涂料的愿望日益高涨。 同时，人们又希望保留这类高性能溶剂型涂料卓越的耐酸性、尽量延长重新涂装的间隔、减少外墙维修的需要，尤其是高质量的构件建筑。其外装修都是现场进行，由于其卓越的耐候性．溶剂型硅丙涂料总是人们的首选。 经过努力，１９９６年一家精品住宅商。首先成功地采用了高性能无保养，无溶剂味的有机硅改性丙烯酸外墙乳胶涂料，开创了在精品住宅涂装和涂料生产中，采用硅丙乳胶涂料快速增长的趋势，此后硅丙乳液的生产急剧增长。 本文中的第２部份将指述有机硅改性丙烯酸树脂，第３部分为有机硅改性丙烯酸树脂的分类，第４部份指述水性硅氧烷缩聚交联丙烯酸的过程和特点，第５部份为非交联有机硅改性丙烯酸树脂。第６部份讲述Ａｓａｈｉｋａｓｅｉ开发的硅丙乳液“Ｐｏｌｙｄｕｒｅｘ”的特点。 ２有机硅改性丙爝酸槲脂（硅一丙绀膳） 耐候性好的树腊包括：丙烯酸树脂、硅一丙树脂和氟碳树脂。他们的性能表现如表Ｊ。丙烯酸树脂应用最广，但在许多情况下不能满足对耐候性的要求。 硅一丙树脂提供耐候性，可重涂性，价格和其它特点的高度平衡，氟碳树脂耐候性最好，但重涂性不良。价格过高。正因为其优异的性能价格比，硅丙树脂成为最优异的高耐候涂料的树脂成膜物。 如表２所示，硅一丙改性的高耐候性来自结构中高度化学稳定的Ｓｉ－０烷键的高解离能。 我们制备了有机硅改性丙烯酸乳液的有光乳胶漆，它们具有不同有机含量，将它们制成外墙涂料，进行加速人工老化（采用太阳光紫外线ＳＵＶ）并监测其保光性。如图１所示，８０％保光率的时间脏有机硅含量增加而增长。 相似的效果，在有机硅改性聚酯中也有报道，随着有机硅含量的增加辐射率降低（通过电子自旋共振测定），并且外用面漆的保光率增大。 ３有机硅改性丙烯酸树脂类型 制各硅一丙乳液最简单的方法，是将有机硅乳液和丙烯酸乳液混合在一起，这曾在西方国家和中国广泛地用于建筑涂料。但是，在日本这种方法应用很少，因为所产生的涂料低光泽，有限的应用设计和可行性。
有机硅改性水性聚氨酯
有机硅改性水性聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液的研究 李伟,胡剑青,涂伟萍 (华南理工大学化工与能源学院,广州510640) 摘要:以聚酯多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基丙烯酸甲酯等为原料,合成了水性聚氨酯丙烯酸乳液,加入含侧氨基和不饱和双键的有机硅氧烷进行扩链改性,得到了一系列有机硅改性的聚氨酯丙烯酸乳液。对得到的产物进行了表征,对改性前后的体系涂膜的性能进行了比较,结果表明,用有机硅改性的聚氨酯丙烯酸乳液形成的涂膜接触角更大、附着力更强、具有更好的耐水性,但硬度稍有下降。 关键词:水性聚氨酯;有机硅;接触角;耐水性;柔韧性 0引言 水性聚氨酯(WPU)涂料有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。但是单一的PU乳液存在自增稠差、固含量低、耐水性差、机械强度不如丙烯酸树脂等缺点,且成本较高。而聚丙烯酸酯(PA)乳液在性能上能与聚氨酯乳液形成互补,所以将聚氨酯乳液和聚丙烯酸乳液复合制备水 性聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)乳液,兼有聚氨酯和聚丙烯酸酯乳液的优点,有很好的应用前景。有机硅树脂表面能低,耐水性、耐候性以及透气性优良,已经广泛用于聚氨酯改性,采用合适化学方法用有机硅对水性聚氨酯-聚丙烯酸酯进行改性,可以得到有良好耐水性以及力学性能的涂膜。本文在聚氨酯链段上引入了几种有机硅氧烷,对得到的产物进行了表征及性能对比,制得了具有优良耐水性及力学性能的聚氨酯-聚丙烯酸酯乳液[1-2]。 1实验 1.1原料 异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、己内酯二元醇(PCL)(M n=2000):工业品,拜耳公司;1,4-丁二醇(BDO):化学纯,上海凌峰化学试剂公司;二羟甲基丙酸(DMPA):工业品,进口;三羟甲基丙烷(TMP):试剂级,上海试剂一厂;N-甲基吡咯烷酮(NMP)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、丙酮:分析纯,湖北大学化工厂;有机硅Z-6011、有机硅Z-6020、有机硅Z-6032:道康宁公司。 1.2合成工艺 1.2.1PU乳液的合成 将聚酯多元醇进行脱水处理后加入到装有搅拌器、冷凝管、温度计的四口烧瓶中,水浴升温到75～80℃后,加入IPDI,开动搅拌反应1.5～2h,后加入1,4-丁二醇,80℃反应1～1.5h,然后降温到70℃加入二羟甲基丙酸(溶于NMP中)和三羟甲基丙烷,反应2～3h,期间注意用丙酮调节黏度,后降温至50℃以下,加入有机硅后再加三乙胺中和15～20min,出料,在高速剪切下于去离子水中乳化分散,加入乙二胺扩链。减压脱去溶剂,最后得到半透明的带蓝光的PU乳液。 1.2.2PUA乳液的合成 将PU乳液、乳化剂、水混合后置于四口烧瓶中,搅拌加入含有引发剂AIBN的BA溶液,预乳化一段时间于80℃聚合3h,再升温至90℃反应1h,降至室温,出料,得到PUA乳液。 1.3乳液的成膜性能测试 (1)耐水性测试[3]:取适量的乳液涂在聚四氟乙烯板上,室温干燥7d成膜,将膜剪成 2cm×2cm的小块,称质量(m0),然后在水中浸泡一定时间,取出后吸干表面上的液体,称质量(m1)。计算膜的吸水率: 吸水率=(m1-m0)/m0×100% 用上海中晨数字技术设备有限公司JC2000C1型静滴接触角测量仪测量接触角; (2)硬度测试:根据GB/T1730—1993,使用QYB型漆膜摆杆硬度计测量; (3)附着力测试:根据GB1720—1979(1989)测量;
有机硅改性丙烯酸树脂水性涂料项目可行性实施报告
有机硅改性丙烯酸树脂水性涂料项目 第一章总论 一、项目背景 （一）项目名称 有机硅改性丙烯酸树脂水性涂料 （二）项目的承办单位 名称：宝利邦装饰设计工程有限公司 地址： 法定代表人： 注册资本： 企业类型：有限责任 企业简介：宝利邦涂料装饰公司于1994年成立，是一家以销售代理立邦雅士利、美佳室、大宝漆，外墙涂料装饰为主及工程涂装为辅的公司。公司自成立以来，本着“诚信、开拓、务实”的宗旨，在及省各地州建立了一个完善的分销网络，使公司业绩遍及省每一个地州，同时延伸至缅甸、老挝、越南等国家和地区，目前拥有15家专卖店，遍布全省的约100家分销商。2009年实现营业收入万元，成为省涂料装饰业的前三位。 （三）研究工作依据 根据中华人民国有关法规、政策与该项目的具体情况，该项目可行性研究报告的主要编制依据有：
1、《投资项目可行性研究指南》； 2、国家计委办公厅关于出版《投资项目可行性研究指南（试用版）》的通知（计办投资[2002]15号）； 3、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）; 4、《建设项目环境保护设计规定》； 5、《省工业固体废弃物污染控制标准》（DB21-777-94）; 6、市场调查数据； （四）项目提出的理由与过程 1、项目背景 随着信息、生命、空间、海洋、新材料、新能源和可再生资源、环保、软（管理）科学八大高科学技术的发展，对涂料的装饰、防腐蚀、耐温、耐寒、耐沾污等性能要求越来越高，不仅如此，人类社会的不断文明进步，又引导世界涂料工业由溶剂型向高性能、无污染、环境友好型水性涂料的方向飞速发展。近几年来，随着我国房地产、汽车等下游产业的高速发展，涂料生产比去年有较大幅度增长。2009年从全国1348家规模以上的涂料企业统计数据显示，全年总产量达755.44万吨，较去年同样企业数的661.88万吨上升了14.14%；建筑涂料产量达到261.67万吨，较去年同期的215.92万吨同比增长了21.19%，增长幅度超出行业预料。18大类涂料中，我国产量最大的品种是醇酸树脂漆，其次是酚醛树脂漆，高档合成树脂涂料比例达到70％左右，节能低污染涂料(水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、辐射固化涂料)比例约26％。随着国家对环保
有机硅改性丙烯酸树脂
有机硅改性丙烯酸树脂 集丙烯酸酯的结构特征是主链由饱和的c—c键构成，侧链为带有极性的羧酸酯基。故赋予其良好的耐热氧化、耐候性、耐油耐溶剂及牯结性，但其硫化性、耐寒性、耐水、耐碱性及电气性能较差。有机硅改性丙烯酸树脂具有较好的固化性，既可加热固化，也可室温催化固化，此外还具有良好的粘接性、耐油耐溶剂性、耐候性及耐水性等。 丙烯酸改性硅树脂区男别于丙烯酸改性硅橡胶，从所用原料及制备方法看，后者主要从活性线型硅氧烷与丙烯酸橡胶(为丙烯酸酯与氯乙纂乙烯基醚或丙烯腈等的共聚物)，特别是过氧化物交联型丙烯酸橡胶出发，通过物理改性(共混)法或化学改性法(如本体聚合、溶液聚合及乳液聚合等)制得；丙烯酸改性硅树脂主要采用化学改性法， 一OH)键的耐热丙烯酸树脂与含而且主要是由含C一OH(主要为CH 2 SiOH或SiOR的多官能硅烷或硅树脂中间体，通过缩台反应(脱水或脱酵)而得。由于丙烯酸树脂对硅树脂的相容性优于其他有机树脂，特别是在增溶剂存在下，两者能良好混合，因而丙烯酸改性硅树脂也可通过物理混合法配制。 近年来，湖北大学采用水溶性自由基引发剂，以含氢硅油与丙烯酸丁酯为原料，通过乳液聚合方法合成了性能优异的有机硅丙烯酸醣复合聚合物乳液，该乳液具有很好的耐酸碱、耐高低温及耐电解质稳定性，用其配制的涂料具有很好的耐候性和耐沾污性能，湖南湘潭师 )与丙烯酸酯等的乳液共聚反应，当范大学用八甲基环四硅氧烷(D 4 温度为83"C、时间为3h、转化率80％以上时，共聚乳液的综合性能尤
其是胶膜耐甲苯性能(25"C时膨胀为75％)及耐烫性(120"C)明显优于丙烯酸树脂，济南化工研究所以丙烯酸酯类单体、D 和乙烯基七甲 4 基环四硅氧烷为原料，通过加入一定量的接枝剂，采用一次投料法合成r稳定的聚丙烯酸酯+聚硅氧烷复合乳液，四川省建材工业科学研究院通过预乳化工艺，采用活性硅油与丙烯酸酯类单体进行乳液共聚，得到有机硅改性丙烯酸乳液，用该乳液配制的涂料涂层耐沾污性好，综合性能优异，复旦大学采用含乙烯基官能团的有机硅单体与甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯酸羟基酯等单体通过种子乳液聚合，得到了稳定的性能优异豹有机硅改性丙烯酸醋乳液，此硅胶适用于人造文化石模具硅胶领域，浙江大学采用有机硅单体对丙烯酸树脂进行改性，制得硅丙乳胶材料，重庆大学合成了聚有机硅氧烷一聚丙烯酸醇互穿材料，该材料可避免因使用单一有机硅材料或丙烯酸系涂料而造成的“保护性”破坏，具有无色透明、硬度高、附着力强、耐酸沉降、耐热老化性及透水性好等优点．可用作摩岩石刻防风化材料和复制精密模具和树脂树脂饰品的专用硅胶，上海市市建筑科学研究院开发的有机硅丙烯酸树脂适合于配制耐候性达15年以上的高耐候性材料，合肥工业大学用正硅酸乙酯部分水解缩聚而得的聚硅氧烷与带羟基的丙烯酸树脂反应制得有机硅接枝改性丙烯酸树脂．该树脂在耐酸碱、耐盐、耐溶剂性能及冲击强度等方面较纯聚硅氧烷有明显改善，且在耐高温性方面较丙烯酸树脂有明提高，江苏省建筑材料研究设计院在丙烯酸树脂的合成中引入一定量的有机硅官能团，制得丁溶剂型高耐候性有机硅改性丙烯酸树脂材料，中科院兰州化学物理研究所用羟基
有机硅树脂
有机硅树脂在涂料中的应用 一选定课题的简要说明：有机硅是集有机材料和无机材料性能的综合，随着新材料的研究、开发和改进，被广泛用于国民经济的各个领域。有机硅树脂涂料是以有机硅聚合物或其改性聚合物为主要成膜物质的涂料，具有优良的耐热、耐寒、耐电晕、耐辐射、憎水、耐沾污、耐化学腐蚀、电绝缘性和弹性等特殊性能，近年来在产品的改性及应用上得到了迅速发展。针对有机硅树脂在应用方面的广阔前景，我通过网络进行数据检索，初步研究了有机硅树脂及其改良有机树脂在涂料方面的应用。 二信息检索说明： 1 检索关键词：有机硅树脂涂料改性有机硅树脂有机硅树脂的性质及 其应用规范主题词：有机硅树脂涂料应用 2 检索工具和数据库：2. 1百度文库 2. 2谷歌搜索 2．3万方数据系统 2．4重庆维普中文科技期刊数据库 2. 5 中国期刊全文数据库 3检索过程：一开始通过百度和谷歌进行整个大题目的广泛搜 索，发现相应的信息缺乏一定的准确性，多半是广告，但从中发现一部 分专业期刊或者学术论坛上的文章有一定的价值，但是近一步发现文章 没有文献，不能应用。偶尔也能找到一些专业的学术论文，但感觉不够 全面，基于为了更好地和更多的找到相应的文章，根据其文章的出处找
到了万方数据系统，和重庆维普，中国期刊全文数据库，进行简单检索发现范围太广泛，于是采用高级检索，一步步逐渐缩小范围，简化关键词，最终准确的搜索到有用的文章20篇左右。 3.1万方数据系统 “有机硅树脂”搜索结果：中文学术论文和期刊共204篇 “有机硅树脂”并且“应用”搜索结果：26篇 “有机硅树脂”并且“涂料”搜索结果：title:有机硅树脂 keyword:涂料应用 11篇“有机硅树脂”并且“涂料”并且“应用”搜索结果：title:有机硅树脂 keyword:涂料 abstract:应用 5篇 3.2重庆维普中文科技期刊数据库 “有机硅树脂”搜索结果：来自《中文科技期刊数据库》419个 “有机硅树脂”并且“应用”搜索结果：来自《中文科技期刊数据库》49个 “有机硅树脂”并且“涂料”并且“应用”搜索结果：来自《中文科技期刊数据库》16个 3.3中国期刊全文数据库 “有机硅树脂”搜索结果：1265条 “有机硅树脂”并且“涂料”搜索结果：390条 “有机硅树脂”并且“应用”搜索结果：71条 “有机硅树脂”并且“涂料”并且“应用”搜索结果：18条 通过对检索结果进行总结和归纳：有机硅树脂涂料应用是最佳检索关键词，由于本人选取的题目为有机硅树脂在涂料中的应用，需
以有机硅改性丙烯酸树脂为基料制备道路标线漆的研究
以有机硅改性丙烯酸树脂为基料制备道路标线漆的研究 董洪波,王海青,王胜利 (山东东明石化集团有限公司,山东东明 274500) 摘要:以有机硅改性丙烯酸树脂为基料,选用耐磨颜填料,设计出适宜的颜基比和溶剂体系,研制出抗水、耐磨的道路标线漆,克服了常温溶剂型道路标线漆存在的弊病。 关键词:改性丙烯酸树脂;道路标线漆;抗水性;耐磨性 中图分类号:TQ631.8 文献标识码:A 文章编号:1008-021X (2003)04-0042-02 Study on the Preparation of T raff ic Lane Paint by Using the Material B ased on Acrylic R esin from the Organic Silicon DON G Hong -bo ,W A N G Hai -qi ng ,W A N G S heng -li (Shandong Dongming Petrochemical Group Co.,Ltd.,Donging 274500,China ) Abstract :The traffic lane paint prepared by using the material based on acrylic resin from the organic silicon &wear -resisting fillings with suitable proportion of basic material &pigment &solvent system has the advantage of antiwater &wear -resisting and can improve the characters of normal traffic lane paint. K ey w ords :acrylic resin from the organic silicon ;traffic lane paint ;antiwater ;wear -resisting 1 前言 常温溶剂型道路标线漆在应用中经常出现耐磨性差、寿命短的问题,并且雨后易出现块状甚至大面积脱落的现象。众所周知,涂膜的耐磨性是硬度、附着力、内聚力综合效应的体现。对硬度、附着力、内聚力相当的两种涂膜来说,其耐磨耐久性主要取决于涂膜的厚度。涂膜越厚,耐磨耐久性越好,使用寿命就越长。 涂膜性能主要取决于基料树脂的性能,因此所选基料树脂的抗水性、湿态附着力的好坏直接影响路标漆的相应性能。有机硅具有较低的表面张力,抗水性好,将含有活性官能团的有机硅氧烷与丙烯酸酯类单体接枝共聚制成的改性树脂,兼具有机硅和丙烯酸类二者的,因此本试验选用东明合成树脂厂研制的DS -H J 55有机硅改性丙烯酸树脂为基料来制备道路标线漆。该树脂是由含甲氧基的有机硅氧烷改性制成,改性后的树脂由于引入了可水解的反应活性较高的-Si (OCH 3)3基团,具有潮气活化、室温固化的性质。-Si (OCH 3)3遇潮气水解,释出醇,转变为硅烷醇,不仅分子间硅烷醇缩合,而且还 可与颜填料以及道路表面(尤其水泥路面)天然存在 的羟基进行缩合,相互之间形成化学键,从而大大提高了涂膜的内聚强度和对路面的附着力。并且改性后的树脂由于有较低的粘度,制漆时可获得较高的固体分,以保证施工的涂膜厚度,提高耐磨耐久性。2 实验部分 2.1 道路标线漆用原料及配方 表1 道路标线漆用原料及配方 原料规格型号 产地质量分数/% 树脂DS -H J55山东东明36钛白粉R930 日本12锻烧高岭土细度38μm 济南10硅灰石粉细度38μm 济南15滑石粉细度38μm 济南10云母粉细度38 μm 河北3分散剂F108杭州临安0.4抗沉剂B YK -410 德国毕克公司 0.05-0.1稀释剂 自制 13.5 2.2 制备工艺 将配方量溶剂、树脂、分散剂、防沉剂于搅拌下依次投入分散罐内。将它们分散均匀后,再依次投入颜填料,分散至无团块,打入砂磨机研磨,至细度≤ ? 24?SHANDON G CHEMICAL INDUSTR Y 2003年第32卷 山 东 化 工 收稿日期:2003-03-31 修回日期:2003-07-07
水性丙烯酸
水性丙烯酸树脂体系 水性涂料，包括水性木器漆是以水为分散介质和稀释剂的涂料。不常用的溶剂型涂料不同，其配方体系是一个更加复杂的体系。配方设计时，不仅要关注聚合物的类型、乳液及分散体的性能，还需要合理选择各种助剂并考虑到各成分之间的相互影响进行合理匹配。有时还要针对特殊要求选用一些特殊添加剂，形成适用的配方。 配方的基本组成 1) 水性树脂：这是成膜的基料，决定了漆膜的主要功能。 2) 成膜助剂：在水挥发后，使乳液或分散体微粒形成均匀致密的膜，并改善低温条件下的成膜性。 3) 抑泡剂和消泡剂：抑制生产过程中漆液中产生的气泡并能使已产生的气泡逸出液面并破泡。 4) 流平剂：改善漆的施工性能，形成平整的、光洁的涂层。 5) 润湿剂：提高漆液对底材的润湿性能，改进流平性，增加漆膜对底材的附着力。 6) 分散剂：促进颜填料在漆液中的分散。 7) 流变助剂：对漆料提供良好流动性和流平性，减少涂装过程中的弊病。 8) 增稠剂：增加漆液的黏度，提高一次涂装的湿膜厚度，并且对腻子和实色漆有防沉淀和防分层的作用。 9) 防腐剂：防止漆液在贮存过程中霉变。 10) 香精：使漆液具有愉快的气味 11) 着色剂：主要针对色漆而言，使得水性漆具有所需颜色。着色剂包括颜料和染料两大类，颜料用于实色漆(不显露木纹的涂装)，染料用于透明色漆(显露木纹的涂装)。 12) 填料：主要用于腻子和实色漆中，增加固体分并降低成本。 13) pH 调节剂：调整漆液的pH 值，使漆液稳定。 14) 蜡乳液或蜡粉：提高漆膜的抗划伤性和改善其手感。 15) 特殊添加剂：针对水性漆的特殊要求添加的助剂，如防锈剂(铁罐包装防止过早生锈)、增硬剂(提高漆膜硬度)、消光剂(降低漆膜光泽)、抗划伤剂、增滑剂(改善漆膜手感)、抗粘连剂 (防止涂层叠压粘连)、交联剂(制成双组分漆，提高综合性能)、憎水剂(使涂层具有荷叶效应)、耐磨剂(增加涂层的耐磨性)、紫外线吸收剂(户外用漆抗老化，防止发黄)等。 16) 离子水：配方设计时往往还要添加少量的去离子水以便制漆。 水性树脂
有机硅改性聚氨酯树脂项目说明
STP（MS）树脂项目说明 目录 一、简介 (2) 二、工艺说明 (3) 三、原材料及动力消耗 (3) 四、人力资源 (4) 五、设备和辅助设施 (4) 六、场地需求 (4) 七、环境保护 (4) 八、资金投入及筹措 (4) 九、企业发展和投资回报及税收 (5)
一、简介 有机硅改性聚氨酯树脂是改性密封胶的主要成分，在结构上继承了硅酮胶的端硅烷基结构和聚氨酯主链聚醚键结构的特点，不含溶剂，不会对被粘物造成污染，性能上综合了聚氨酯密封剂和硅酮密封剂的优点，即具有硅酮密封胶很好的耐候性能和抗形变位移能力，又具有聚氨酯密封胶良好的粘结性、可涂饰性和低污染性。发展硅酮密封胶及有机硅改性聚氨酯胶产品其相关技术符合我国产业政策（包括《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、《产业结构调整指导目录（2011 年）》（2013年修改版）、《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007年）》）。 近年来，随着我国建筑、汽车、动车、高铁、航空、航天、太阳能、电子等工业飞速发展，市场对有机硅密封胶的需求一直呈现高速增长态势。2017 年，我国有机硅密封胶市场容量已超过100 万吨，产能超过5000 吨/年的有机硅密封胶生产厂 30 多家，产能超过 1 万吨/年的企业约 15 家，主要集中在广东、浙江、江苏、山东等省。有机硅改性聚氨酯胶在国内市场上尚属新产品，从生产和应用自2017年刚刚起步。随着轨道交通、船舶、工业装备和建筑工业化的高速发展，有机硅改性聚氨酯密封胶在我国的发展前景十分广阔，预计今后 5 年内将会呈现爆发式的增长式的增长，年均增长率可能超过 100.0%。目前国内至今尚无规模较大，实力较强的有机硅改性聚氨酯树脂和胶粘剂制造企业。 初期的树脂品种主要针对建筑密封胶行业，随着研发和营销的逐步深入，将进一步增加在电子、太阳能、民用家装等行业用胶的树脂品种。在渠道可控的情况下，可以进一步向下游拓展，生产半成品胶（大包装用于批发）和成品胶，并展开网络营销。树脂和下游产品在欧美以及新兴市场国家有广大的市场，出口是重要的业务方向。
有机硅树脂
1 有机硅树脂 有机硅树脂(或称硅树脂)是有机硅高分子的重要组成部分,是以Si一O一Si 为主链,硅原子上联有有机基团、具有高度交联的半无机高聚物,它是由多官能团的有机硅烷经水解制成硅树脂预聚物,预聚物在加热或催化剂催化下进一步交联成具有三维网状结构的不溶、不熔的固体硅树脂。它可以是一种单体的均聚物,或是多种单体的共聚物。 硅树脂具有有机硅树脂和无机材料的特点,兼有优良的耐热性,电绝缘性,憎水性,耐候性及抗化学试剂等性能,在众多行业都具有广泛用途,特别是在航空航天,建筑,国防等领域及部门。 2 有机硅树脂分类 硅树脂有多种分类方法。 若按主链构成划分,可分为纯硅树脂及改性硅树脂两种,前者为典型的聚硅氧烷结构,根据硅原子上所连接的有机取代基种类又可细分为甲基硅树脂,苯基硅树脂及甲基苯基硅树脂等;改性硅树脂是杂化了有机树脂的热固性的聚硅氧烷,或者是使用其他硅氧烷及碳官能硅烷改性的聚硅氧烷。 若按固化反应机理分,硅树脂可分为三类。缩合型、铂催化加成型、过氧化物固化型。其中,缩合型硅树脂使用量最大,后两种或因成本过高,或因使用不便发展缓慢。 若按固化条件划分,可分为加热固化型,常温干燥型,常温固化型和紫外线固化型。 若按产品形态划分,可分为溶剂型,无溶剂型,水基型和乳液型。
3有机硅树脂的特点 3.1热稳定性 硅树脂是一种热固性树脂,它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。这主要是由于硅树脂是以Si-O-Si为骨架,因此分解温度高,通常在250℃以下都稳定。有机硅树脂的耐热性还与硅原子联接的有机基团的种类有关。与其它有机树脂相比,250℃下加热24小时后,聚苯乙烯失重为55.5%,还氧树脂为227,而有机硅树脂失重仅为2%一8%;350℃下加热24小时,一般有机树脂失重为70-90%,而硅树脂失重低于20%。 3.2电绝缘性 硅树脂具有优异的电绝缘性能。它在宽广的温度和频率范围内均能保持良好的电绝缘性能,由于耐热性好,因此硅树脂在高温下的电气特性降低很少,高频特性随频率变化也极小。一般硅树脂的电击穿强度为50kv/mm,体积电阻为1013-1016欧姆·cm。硅树脂在室温下的介电损耗正切值为2x10-3左右,远低于一般有机树脂,而且随着温度的上升而下降,特别是温度高于100℃时更明显,这一特性对用作高压绝缘材料有特别的意义。 3.3.耐候性 硅树脂由于难以产生有紫外线引起的自由基反应,也不易产生氧化反应,所以具有突出的耐候性。因此即使在紫外线强烈照射下,硅树脂也耐泛黄,使用耐光颜料并以有机硅树脂为基料的漆,其色彩可保持多年不变,同时不易发生粉化。有机树脂对有机硅树脂进行改性,其改性树脂的耐候性并不随共聚物中有机树脂的含量增加而成比例的下降。因此,即使含有50%有机树脂改性的硅树脂,仍然具有突出的耐候性。例如,醇酸树脂中只要添加10%的某些类型的硅树脂,就能显著提高产品的耐候性能。 3.4.耐水性 硅树脂由于分子中甲基的排列使其具有憎水性,因此硅树脂的吸水性小,而且,即使吸收了水分也会迅速放出从而恢复到原来的状态。而对一般的有机树脂,浸水后电气性能大大降低,吸收的水分也难以除掉,电气特性恢复较慢。 3.5机械性能
水性丙烯酸改性醇酸氨基烤漆的制备与性能测试_徐支有
上海涂料4 第 49 卷 [收稿日期] 2011-05-30 [作者简介] 徐支有，硕士学历，扬州大学材料物理与化学专业，现就职于江阴大阪涂料有限公司技术部，主要从事水性涂料和船舶涂料的研发。 水性丙烯酸改性醇酸氨基烤漆 的制备与性能测试 徐支有 李一新 （江阴大阪涂料有限公司，江苏江阴 214413） 摘 要：采用水性丙烯酸改性醇酸树脂为成膜物，部分甲醚化氨基树脂为固化剂，制备了性能优异的水性氨基烤漆。讨论了氨基树脂用量、烘烤温度和干燥时间对漆膜性能的影响。 关键词：水性涂料；丙烯酸改性醇酸树脂；醇酸氨基烤漆 中图分类号：TQ 633 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2011）07-0004-04 上海涂料 SHANGHAI COATINGS 第 49 卷第 7 期2011 年 7 月Vol. 49 No. 7 Jul. 20110 引言 随着经济的不断发展，资源和环境问题已成为可持续发展的一对主要矛盾。石油危机直接导致原油价格飞涨，工业涂料的原材料成本大大提高，而质量和价格的市场竞争必然导致一部分企业的优胜劣汰。与此同时，VOC （挥发性有机化合物）的排放直接给环境带来了严重的污染，美国自1966年就颁布了66法规，严格限制VOC 的排放。我国从20世纪80年代开始也陆续制定了一些环保法规，《涂料行业“十一五”发展规划》和《涂料行业科技中长期发展规划》均明确提出：未来15年我国将大幅削减传统溶剂型涂料的市场份额，而水性涂料、紫外光固化涂料、粉末涂料、无溶剂涂料和高固体分涂料等环保型涂料将是未来工业涂料的主要发展方向 ［1-4］ 。本文采用水性丙烯酸改性醇酸树脂为成膜物质，部分甲醚化氨基树脂为固化剂，配用合适的助剂、溶剂和颜料，制备了综合性能优异的水性丙烯酸改性醇酸氨基烤漆。考察了固化剂用量、烘烤温度和干燥时间对漆膜性能的影响。 1 实验部分 1.1 主要原材料 水性丙烯酸改性醇酸树脂，水性氨基树脂，乙二醇单丁醚，中和剂，蒸馏水，分散剂，流平剂，消泡剂，R940钛白粉。1.2 清漆配方 烘烤清漆的基本配方见表1。 表1 烘烤清漆的基本配方 Table 1 The basic formulation of baking varnish 原料名称 质量分数/% 水性丙烯酸改性醇酸树脂（60%）50水性氨基树脂（60%）6~2640%的乙二醇单丁醚水溶液20~45合计 100 1.3 清漆的配制 （1） 在固含量为76%的水性丙烯酸改性醇酸树脂中，加入树脂质量7%~8%的N，N-二甲基乙醇胺，中和至pH 值为7.5~8.5，然后加少量水，调整固含量为60%，备用。 （2） 将固含量60%的水性丙烯酸改性醇酸树脂
水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备
水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备 彭 锋 （上海华谊精细化工有限公司技术中心，上海 200062） 摘 要：采用自制的高酸值丙烯酸预聚物与干性植物油酸、三羟甲基丙烷和间苯二甲酸等进行反应，制备了水性丙烯酸改性醇酸树脂，并对影响其性能的诸多因素进行了讨论。 关键词：水性丙烯酸改性醇酸树脂；引发剂；油度 中图分类号：TQ 630.7 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2019）03-0015-05 [收稿日期] 2019-01-15 [作者简介] 彭锋（1978—），男，大学本科，工程师。主要从事树脂和涂料产品的研发及其应用方面的工作。 0 引言 随着人们环保意识的增强、限制VOC （挥发性有机化合物）排放量的法律法规的日益严格以及石油能源的匮乏，迫使我国的涂料工业向环保化和集约化方向发展。由于水性涂料的可行性、成本和环境的可接受性等原因，其在整个涂料工业中的地位越来越重要。醇酸树脂是涂料工业中产量大、用途广的合成树脂，其原料来源丰富、品种多、用途广、性能好、价格便宜，具有得天独厚的优势。水性醇酸树脂的制备研究已经受到颇多的关注［1-2］。 水性醇酸树脂虽然成膜性能好，漆膜光泽度高，但干燥慢、漆膜硬度低、耐水性和耐候性较差；而丙烯酸树脂具有色浅、耐候、耐光、耐热，耐腐蚀性好、保色保光性强等特点。本研究采用丙烯酸树脂对水性醇酸树脂进行改性，赋予水性醇酸树脂以优异的保光保色性、耐候性和耐腐蚀性，以及快干、高硬度等优点。 大多数水性化方法是在醇酸树脂中引入或保留一定量的羧基，用氨（或胺）中和成盐，然后加入一定量的助溶剂而制成水性醇酸树脂。本研究采用自 制的高酸值丙烯酸预聚物与干性植物油酸、三羟甲基丙烷和间苯二甲酸等进行反应，制得水性丙烯酸改性醇酸树脂，并对影响其性能的诸多因素进行了讨论。 本研究中制备的水性丙烯酸改性醇酸树脂有以下优点：（1）较高的机械稳定性和优异的颜料润湿性；（2）较高的光泽和优异的附着力；（3）VOC 含量小于110 g/L，满足环保要求；（4）干燥快，适用于自干型或烘烤型工业漆；（5）具有良好的耐水性和耐盐雾性；（6）优异的抗冻融稳定性和贮存稳定性；（7）与其他水性树脂，特别是与丙烯酸乳液有良好的相溶性。 1 试验部分 1.1 原材料 亚麻油酸、亚油酸，工业级，嘉善宏粮油脂公司；三羟甲基丙烷，工业级，日本三菱瓦斯株式会社；间苯二甲酸，化学纯，AMCO Company ；苯甲酸，工业级，江苏三木化工；氨水（25%）、乙二醇丁醚，工业级，上海华谊涂料有限公司；丙烯酸预聚物，自制。 工艺·设备 Technology and Equipment 工艺·设备