环氧丙烯酸酯的合成及性能研究
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
环氧-丙烯酸乳液
环氧接枝丙烯酸复合树脂的合成工艺及性能研究 边锋，袁淼，唐二军 (河北科技大学化学与制药工程学院) 摘要：采用反应单体作为溶剂，首先将丙烯酸单体通过酯化反应引入到环氧树脂分子上，然后再以双键作为活性点进行乳液自由基共聚合反应，制备环氧接枝丙烯酸复合乳液，该工艺克服了两种树脂接枝率低、储存稳定性差以及反应过程中有机溶剂污染等问题。通过FT－IR、H NMR 对酯化产物、接枝共聚产物进行分析，表明环氧和丙烯酸酯分子间实现了接枝；盐雾老化实验发现所合成的复合乳液涂膜的耐腐蚀性能优异。DMA分析显示涂膜具有较高的损耗系数和较宽的阻尼温域，表明涂膜有良好的阻尼性能。 关键词：环氧树脂、丙烯酸酯、接枝复合乳液、防腐、阻尼性 Synthesis process and properties of epoxy grafted acrylate composite resin Abstract：Esterification was carried out to introduce acrylate into epoxy chains using monomer as solvent. Then the waterborne epoxy-acrylate composite latex was prepared through two-step synthesis method. The technology eliminated pollution of organic solvent and enhanced the graft ratio.The process not only eliminated the organic solvents but also increased the graft ratio, at the same time the storage stability was improved. The chemical structure of esterification product and epoxy acrylic graft copolymer was proved by IR and 1H NMR. The salt spray test indicated that the coating presented a perfect corrosion resistance. The dynamic mechanical analysis (DMA) showed that the films of composite latex had a high tan delta value and broad temperature range. It implied that the composite material possessed good damping property. Key words：epoxy resin, acrylate, graft composite latex, corrosion resistance, damping properties 环氧树脂涂层具有优异的附着力、耐腐蚀性和热稳定性，但其耐紫外线性和户外耐候性较差[1,2]。而丙烯酸酯树脂具有良好的耐候性、保光保色性，然而其涂层易
_紫外光固化环氧丙烯酸酯的研究进展
收稿日期：2009-12-14 作者简介：廖峰（1981-），男，江西赣州人，博士研究生，研究方向：光固化树脂的合成及其应用研究。 紫外光固化环氧丙烯酸酯的研究进展 廖峰，赖学军，曾幸荣 （华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640） 摘要：环氧丙烯酸酯树脂是紫外光（UV ）固化领域中用量最大的一类光固化树脂，具有粘接强度大、硬度高及耐化学药品性等优点，但也存在黏度较大、韧性较差等问题。为了提高环氧丙烯酸酯的综合性能，有必要对其进行改性。介绍了环氧丙烯酸酯的合成基本原理及主要合成条件对树脂的影响，综述了国内外近期对环氧丙烯酸酯改性的主要方法及研究进展，指出了目前环氧丙烯酸酯在涂料中应用存在的主要问题，为今后对环氧丙烯酸酯性能的进一步改进提供了参考。 关键词：环氧丙烯酸酯；紫外光固化；改性中图分类号：TQ 325.7 文献标识码：A 文章编号：1001-0017（2010）03-0046-05 Research Progress in Study on UV-curable Epoxy Acrylate Resin LIAO Feng ，LAI Xue-jun and ZENG Xing-rong (College of Materials Science and Engineering ，South China University of Technology ，Guangzhou 510640，China) Abstract ：Epoxy acrylate resin is a kind of photo curable resin which is most widely used in the field of UV curing industries for their good adhesion ，hardness ，and chemical resistance ，etc.But the epoxy acrylate resin has some disadvantages such as high viscosity and poor flexibility.Modification is necessary to improve the comprehensive properties of epoxy acrylate resin.In this paper ，the synthesis principle and the influence of main factors on synthetic reaction of epoxy acrylate resin were introduced.The recent research progress and mainly modification method of epoxy acrylate resin were reviewed.Meanwhile ，the major problems in applications of hyperbranched polymer in coatings were indicated ，and it provided the reference for the further development of the performance of epoxy acrylate resin. Key words ：Epoxy acrylate resin ；UV curing ；modification 引言 紫外光（UV ）固化技术是20世纪60年代末开 发出的一种全新绿色技术。它是指在紫外光照射后，液态的低聚物（包括单体）发生光化学反应，经过交联聚合而形成固化产物的过程。与传统自然干燥或热固化技术相比，UV 固化技术具有固化速度快、能量利用率高、适用于各种热敏基材、少污染、固化产物性能优异和适合连续化大生产等特点。近年来，限制VOC （挥发性有机物）排放成为趋势，使得UV 固化技术在涂料、胶黏剂、油墨等工业中的应用得到了快速的发展[1]。 环氧丙烯酸酯（Epoxy acrylate ，EA ）的合成早在20世纪50年代就已有专利报道，20世纪70年代开始将其应用于光固化领域，是目前光固化产业内消耗量最大的一类光固化树脂[2]。根据结构类型，EA 可以分为双酚A 型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯和环氧化油丙烯酸酯等，其中又以双酚A 型环氧丙烯酸酯用量最大。EA 树脂不仅固化速度快， 而且具有粘接强度大、硬度高、光泽度高和耐化学药品性等优点。但EA 的黏度很高，耐光老化和耐黄 变性差，而且其固化物交联密度大，呈三维网状结 构，结果导致脆性大、韧性差，在很大程度上降低了其综合性能。为了提高EA 的性能，扩大其应用范 围，常需要对其进行改性[3]。 1环氧丙烯酸酯的合成 EA 是由环氧树脂和（甲基）丙烯酸在催化剂作 用下经开环反应制得的。双酚A 型环氧丙烯酸酯的合成原理如下图所示[4]。 图1双酚A 环氧树脂与丙烯酸的反应过程 Fig.1Reaction process of bisphenol A epoxy resin and acrylic acid O H 2C CH CH 2R CH 2CH CH 22H 2C CH COOH Catalyzer O O O O O O O O O H 2C CH C H 2C CH CH 2R CH 2CH CH 2C CH CH 2OH OH CH 2CH CH 2C CH 3 CH 3 OH α-C CH 3CH 3 C n R 其中，β-C
紫外光固化环氧丙烯酸树脂的合成讲解
文章编号:1001-227X (2000 05-0028-04 紫外光固化环氧丙烯酸树脂的合成 黄高山, 陶莉 (湖南轻工研究所, 湖南长沙 摘要:环氧丙烯酸(E A , A , 讨论了原料投料比、, 并通过正交试验确定:; 环氧丙烯酸树脂; 合成中图分类号:TQ32315文献标识码:A Synthesis of UV radiation -curable epoxy acrylate resin H UANG G ao -shan , T AO Li (Hunan Inst. of Light Industry , Changsha , 410015China Abstract :E poxy acrylate (E A resin is an im portant photosensitive resin , in which bisphenolic epoxide was m ost widely used in the field of UV curing coating. The synthesis process of E A resin was studied. In fluences of ratio of reacting material , selection of catalyst and reaction tem perature on the resin properties were dis 2cussed. Reaction conditions were optimized by orthog onal test. K eyw ords :UV-curing ; epoxy acrylate ; synthesis 1引言 UV (紫外光固化涂料是一种节能环保型涂料, 它不含溶剂, 固化速度快、能耗低、污染少, 涂层具有优良的物理、机械及耐腐蚀性能。近年来开发极为迅速,
聚氨酯丙烯酸酯的合成及应用
聚 氨 酯 丙 烯 酸 酯 的 合 成 及 应 用 姓名：樊荣 学号：2009296015 专业：化学 化学化工学院
聚氨酯丙烯酸酯的合成及应用 樊荣 2009296014 化学 （山西大学化学化工学院山西太原030006） 摘要：聚氨酯丙烯酸酯（PUA）体系综合了聚氨酯树脂和丙烯酸酯树脂各自的优点，使得该体系具有耐溶剂性，耐低温性，耐磨性，耐热冲击性，柔韧性和良好的粘结性，成为目前研究比较活跃的体系。本文就对近年来聚氨酯丙烯酸酯的一些合成方法、性能研究及在各个领域中的应用景做一个简单的综述。 关键字：聚氨酯丙烯酸酯合成性能应用前景 Synthesis of polyurethane acrylate and its application Fan rong 2009296014 chemical (Chemistry and Chemical Engineering of Shanxi University, Taiyuan, Shanxi 030006) Abstract: polyurethane acrylate (PUA) system integrated polyurethane resin and acrylic resin and their respective advantages, so that the system is solvent resistance, low temperature resistance, wear resistance, thermal shock resistance, flexibility and good adhesion, becomes the present study comparing active system. The article in recent years polyurethane acrylate some synthetic methods, properties and applications in various fields of king to do a simple review. Keywords: acrylate polyurethane ，synthesis ，properties ， potential applications 前言 聚氨酯丙烯酸酯（PUA）的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，固化后的胶黏剂具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的辐射固化材料。该体系涂料已经广泛应用于金属、木材、塑料涂层，油墨印刷，织物印花，光纤涂层等方面.目前，PUA已成为防水涂料领域应用非常重要的一大类低聚物，鉴于PUA固化速度较慢、价格相对较高，在常规涂料配方中较少以PUA为主体低聚物，往往作为辅助性功能树脂使用，大多数情况下，配方中使用PUA主要是为了增加涂层的柔韧性、降低应力收缩、改善附着力。但是由于PUA树脂优异的性能，对PUA的研究也日益增多，聚氨酯丙烯酸酯也逐步向跟其他类型的树脂共聚形成杂化体系，向水性体系发展，特别是水性体系因直接采用水稀释降低粘度，使制成的涂料更加环保和健康，减少了活性单体的使用，在很大程度上弥补了PUA树脂价格贵的不足，可以扩大PUA树脂的应用范围，同时减少甚至不使用单体，有效地降低了防水涂料的收缩，减少固化时的内应力，增加涂料的附着力和提高涂膜的柔韧。
丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展
丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展 1215511121 12精细化工（1）班 摘要：自1843年Joseph Redtenbacher 首先发现丙烯酸单体以来，人们一直对这类具有活性的有机化合物不断地从结构与性能上进行探讨，合成各类的丙烯酸树脂。丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及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。丙烯酸类树脂的生产方式主要有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合。 关键词：丙烯酸酯类树脂，合成工艺，进展 1.丙烯酸类树脂的合成工艺 1.1丙烯酸类树脂复合材料的制备 丙烯酸类树脂复合材料是含丙烯酸类树脂的由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。互穿网络具有良好的阻尼性能而引起了各地科学家的重视，暨南大学的将笃孝【1】等人以甲基丙烯酸丁酯和聚氧硅烷为主要原料，制备了聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料。并用院子力显微镜对聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构观察表明，聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构的阻尼性能，有效的互传和一定程度的微相分离，才使材料具有良好的阻尼性能。 原位插层聚合法聚合制备聚合物基无机纳米复合材料是近年来研究最多的。鲍艳【2】等人采用原位插层聚合法成功制备了PMAA/MMT和P（MMA-AL/MMT）两种纳米复合材料。所制备的两种纳米复合材料均为剥离型纳米复合材料，纳米复合材料的热性能较相应的聚合物提高了20℃左右，应用结果表明另种纳米复合材料均具有鞣制性能，其应用性能较显影聚合物有所提高。 1.2丙烯酸类树脂微球的制备 反应性凝胶是一种分子内交联，表面或者内部带有一定火星集团的大分子， 由于具有独特的结构和流变性能而广泛应用于生物医药、涂料与软了、、石油开采等方面。微凝胶最常用的制备方法是乳液聚合和溶液聚合。张静【3】等采用疏水性较强的带有长脂肪链的丙烯酸单体进行共聚，利用分散合成聚合法合成了带有不同反应性基团的丙烯酸酯类微凝胶。张静等人还发现当丙烯酸十六酯用量为30mol％~40mol％，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的用量为5mol％时可得到平均微径为25nm左右的微凝胶颗粒。 熊圣东【4】等人通过微博辐射分散聚合制备分散聚甲基丙烯酸甲酯微球。但分散聚合物微球具有比表面积大，吸附性强，表面反应能力高等特异性。在环境保护、生物医学、胶体科学等领域都有广泛的应用。熊圣东等以乙醇/水位分散介质，在微博辐射下制得了微径为250nm~400nm的PMMA微球，其研究表明，当分散介质中乙醇的质量分数位40%~50%时能得到稳定的聚合物微球。随着聚合反应前期微博功率的增加，微球的粒径增大，粒径分布先变小后变大。随着AIBN浓度的增加，微球粒径增大，粒径分布先变窄后变宽。微球半径大小和粒径分布都岁PVP浓度的增大而减少。 1.3含氟丙烯酸类树脂的制备 氟化丙烯酸酯聚合物中的C-F键键能大（460J/mol），稳定性很高，螺旋状排列的氟原子对碳珠帘起到很好的“屏蔽保护”作用，有效地防止了碳原子和贪恋的暴露，使得氟化丙烯酸酯聚合物具有优异的耐后行，耐腐蚀性，耐化学戒指等性能。【5】
简述环氧丙烯酸酯的合成
简述环氧丙烯酸酯的合成 环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate，EA)是由环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸经开环酯化而制得，是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物。按环氧树脂主体结构类型的不同，环氧丙烯酸酯可分为双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛型环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和环氧化油丙烯酸酯。其中最常用的是双酚A型环氧丙烯酸酯。环氧丙烯酸酯合成原理如下： 为了得到光固化速度快的环氧丙烯酸酯，要选择环氧值高和黏度低的环氧树脂，这样可引人更多的丙烯酸酯基，因此双酚A型环氧丙烯酸酯一般选用E-51或 E-44，酚醛型环氧树脂选用F-51或F-44。催化剂一般用叔胺、季铵盐，常用三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、三甲基苄基氯化铵、三苯基膦、三苯基锑、乙酰丙酮铬、四乙基溴化铵等，用量(质量分数)为0.1%～3%。三乙胺价廉，但催化活性相对较低，产品稳定性稍差；季铵盐催化活性稍强，但成本稍高；三苯基膦、三苯基锑、乙酰丙酮铬催化活性高，产物黏度低，但色泽较深。 丙烯酸与环氧基开环酯化是放热反应，因此反应初期控制温度非常重要，通常将环氧树脂加热至80～90℃，滴加丙烯酸、催化剂和阻聚剂混合物，控制反应温度100℃，同时取样测定酸值，到反应后期升温至1lO～120℃，使酸值降至小于5mgKOH/g停止反应，冷却到80℃出料。由于环氧酸酯黏度较大，可以在冷至80℃时加入20%活性稀释剂和适量阻聚剂。常用的活性稀释剂为三丙三醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，常用的阻聚剂为对甲氧基苯酚、对苯二酚、2,5-
二甲基对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚等，阻聚剂加入量约为树脂质量的0.01%～1%。 丙烯酸和环氧树脂投料摩尔比为1︰1～1.05，环氧树脂稍微过量，可以防止残存的丙烯酸对基材和固化膜有不良影响，但残留的环氧基也会影响树脂的贮存稳定性。
丙烯酸酯类单体的物理性质
丙烯酸酯类单体的性质 单体名称分子量沸点/℃相对密度 （d25）折射率 （n D25） 溶解度（25℃）/ （份/100份 水） 用途健康危害玻璃化温 度/℃ 丙烯酸AA 72 141.6（凝固 点：13）1.051 1.4185 ∞涂料、塑料、 纺织、皮革、 造纸、建材 健康危害：该品对皮肤、眼睛和 呼吸道有强烈刺激作用 燃爆危险：该品易燃，具腐蚀性、 强刺激性，可致人体灼伤 106 丙烯酸甲酯MA 86 80.5 0.9574 1.401 5 橡胶、医药、 皮革、造纸、 粘合剂 健康危害：高浓度接触，引起流 涎、眼及呼吸道的刺激症状，长 期接触可致皮肤损害，亦可致肺、 肝、皮肤病变。 8 丙烯酸乙酯EA 100 100 0.917 1.404 1.5 涂料、粘合 剂、助剂健康危害：对呼吸道有刺激性， 高浓度吸入引起肺水肿。有麻醉 作用。眼直接接触可致灼伤。对 皮肤有明显的刺激和致敏作用。 燃爆危险：该品易燃，具刺激性， 具致敏性。[1] -22 丙烯酸正丁酯（n-BA）128 147 0.894 1.416 0.15 有机合成中 间体 低毒，轻度刺激性-55 丙烯酸异丁酯（i-BA）128 62（6.65kpa）0.884 1.412 0.2 有机合成中 间体 健康危害：吸入、口服或经皮肤 吸收对身体有害。其蒸气或雾对 眼睛、粘膜和呼吸道有刺激作用。 中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘息、 -17 ’.
喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐。 丙烯酸仲丁酯128 131 0.887 1.4110 0.21 -6 丙烯酸叔丁酯128 120 0.879 1.4080 0.15 纸张涂饰剂、 丙烯酸树脂 55 丙烯酸正丙酯 PA 114 114 0.904 1.410 1.5 -25 丙烯酸环己酯CHA 154 75（1.46kpa）0.9766 1.460 丙烯酸乳液 聚合物、丙烯 酸树脂 16 丙烯酸月桂酯240 129（3.8kpa）0.881 1.4332 0.001 涂料、粘合 剂、纺织整理 剂 -17 丙烯酸-2-乙基己酯2-EHA 184 213 0.880 1.4332 0.01 用于软性聚 合物，在共聚 物中起内增 塑作用 -67 丙烯酸-2-羟基乙酯HEA 116 82（655pa） 1.138 1.427 ∞辐射固化体 系的稀释剂 和交联剂 中毒，可燃；加热分解释放刺激烟 雾 -15 丙烯酸-2-羟基 丙酯HPA 130 77（655pa） 1.057 1.445 ∞胶黏剂、涂料-7 甲基丙烯酸MAA 86 163（凝固点： 15） 1.015 1.4185 ∞涂料、绝缘材 料、粘合剂 健康危害：本品对鼻、喉有刺 激性；高浓度接触可能引起肺 部改变。对皮肤有刺激性，可 130 ’.
丙烯酸树脂合成原理
丙烯酸树脂合成原理 丙烯酸树脂合成原理 回答 纯钢结构2009-04-28 16:26:09 共聚物树脂 碳酸酯甲基丙烯酸丙酯200 甲基丙烯酸甲酯300 苯乙烯200 丙烯酸正丁酯270 甲基丙烯酸30 甲苯500 乙酸异丁酯200 叔丁墓过氧化物10 偶氮二异丁腈5 乙酸异丁酯300 叔丁基过氧化物10 偶氮二异丁腈5 zqiaoping2009-07-05 14:56:07 以环氧树脂和聚酯树脂为主要成膜物质的热固性粉末涂料。是当前粉末涂料中应用量最大的品种。常由环氧树脂、含羧基聚酯树脂、流平剂、少量安息香消泡剂、颜料以及咪唑或氧化锌催化剂等配合而成。装饰性(耐过度烘烤、流平性、外观丰满度)好,附着力等物性优良,成本较低,明显优于纯环氧粉末涂料,但
防腐蚀性、硬度稍差。大量用于冰箱、洗衣机、电风扇、工业缝纫机等室内轻工业家电制品的涂装。 克林斯曼-01-27 09:02:32 丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及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。 用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，所以制得的丙烯酸树脂漆具有优异的耐光性及户外老化性能。 热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工，制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。 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。粉末涂料用丙烯酸树脂的制备工艺 丙烯酸树脂作为涂料用树脂，其应用范围非常广，技术也很成熟。如大家所熟悉的溶剂型涂料所采用的丙烯酸树脂，通常是采用溶液聚合法制备，个别品种采用悬浮法制备。在乳胶漆中则采用由乳液聚合法制备的聚合物乳液。然而粉末涂料由于是100％的固体材料，所以要求使用固体的丙烯酸树脂，而且要求挥发物含量<1%，因此引出了采用什么方法制备粉末涂料用丙烯酸树脂的话题。 1聚合方法的选择
丙烯酸树脂的合成及其应用
丙烯酸树脂的合成及应用 以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及苯乙烯（St）等乙烯基单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸酯树脂（简称AR）。该类树脂具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等特点，已广泛应用于汽车、飞机、机械电子、家具、建筑、皮革、木材、造纸、印染、工业塑料及日用品涂饰等领域。其主要类型有溶剂型AR、水性AR、高固体组分AR和粉末型AR等。 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领域的丙烯酸树脂，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。热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工，制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。热固性丙烯酸树脂是指在树脂结构中带有一定的官能团，在制漆时通过加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等树脂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。1．水溶性丙烯酸树脂 随着人类对环境及健康的日益重视，水性涂料已获得了愈来愈广泛的应用。国内工业涂料的水性化水平和工业发达国家相比存在着很大差距。水性涂料面临的主要难题是在成本可接受的前提下如何提高产品的性能，使之达到与溶剂型漆相同或接近的水平，并进一步降低VOCs的排放量。水性涂料代表着低污染涂料发展的主要方向。为了不断改善其性能，扩大其应用范围，近半个世纪以来国内外对水性涂料进行了大量的研究。 水性丙烯酸酯树脂涂料在近几十年内得以迅速发展，除了它具有水性涂料的优缺点外，还与丙烯酸酯单体的结构有密切的关系。丙烯酸酯类单体中具有的碳碳不饱和双键经聚合反应生成丙烯酸树脂，该树脂的主链为碳-碳链，有很高的光、热和化学稳定性。因此由丙烯酸酯树脂制备的涂料具有很好的耐候性、耐污
丙烯酸合成
一防污涂料用丙烯酸树脂的合成研究 1 实验部分 1. 1 试剂 丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、偶氮二异丁腈、二甲苯、正丁醇均为分析纯试剂。 1. 2 实验仪器 NICOLET AVATAR - 360型红外光谱仪;WATERS515-410凝胶渗透色谱仪;NDJ-79型 旋转粘度计;RE-5299型旋转蒸发器;DF-101恒温水浴;D-8401型多功能搅拌器。 1. 3 丙烯酸预聚物的合成 实验前将丙烯酸类单体用旋转蒸发器进行减压蒸馏,得到纯的单体。取一定量的二甲苯与正丁醇的混合物放入四口瓶中,恒温水浴加热温度达80℃时,将一定质量配比的丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯以及偶氮二异丁腈的混合物装入烧杯中,溶解后,装入滴液漏斗中,将其安装在四口瓶上,开动搅拌装置,采用间歇加料法并控制滴液漏斗的流速,滴加完毕后再保温1小时左右。 二改性丙烯酸树脂皮革涂饰剂的合成
2实验部分 2.1主要材料 单体:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸(AA)均为工业品,除去阻聚剂后冷藏备用;N-羟甲基丙烯酰胺(化学交联剂)、引发剂过硫酸铵(APS)、乳 化剂十二烷基硫酸钠(SLS)和OS-15、氨水(28%)、碳酸氢钠(SBC)为市售化学纯,直接使用;螯合交联剂CL-01为实验室自制。 2.2实验仪器 GFU55多功能材料试验机,台湾高铁科技股份有限公司;Brookfield DV-II+Pro数显黏度计,美国Brookfield工程实验室公司;LS Particle Size Analyzer粒径分析仪,美国Coulter公司;皮革拉力机,苏州拓泓电子科技有限公司。 2.3实验方法 聚合反应在一个装有搅拌器、温度计、冷凝管、N2保护及加料装置的1 L四口烧瓶中进行,反应温度由一装有控温装置的水浴控制;按照一定配方和加料工艺进行乳液聚合反应。反应结束后,降温至40℃,用氨水调整乳液pH值至7~8,过滤,出料,即为PA乳液。
硅溶胶改性紫外光固化环氧丙烯酸酯胶黏剂的研究
Vol ．34，No ．6，2012 收稿日期：２０１２－０５－２９ ＊基金项目：中物院双百人才基金资助课题项目（编号：２００８８０７４） 作者简介：李镇江（１９８８－），男，四川巴中人，在读硕士研究生，主要从事特种胶黏剂的研究。＊＊通讯联系人：张林（１９６４－），四川绵阳人，研究员，主要从事特种功能材料的开发与应用研究。 前言 紫外光（ＵＶ）固化技术是一种“绿色”技术。相对 于传统的热固化，ＵＶ固化具有许多优点，例如环境友好、高效、经济以及节约能源等，因此被广泛地应用在涂料、油墨、胶黏剂等领域，在过去几十年得到了广泛研究［１￣２］。目前，ＵＶ固化胶黏剂中使用的多为自由基引发聚合的光固化胶黏剂，此类胶黏剂在固化过程中很难与基材形成化学键，且由于固化时产生较大的体积收缩，使胶层内产生较大的收缩应力，从而使胶黏剂与基材的粘接力降低，限制了它在某些高端技术领域的发展和应用。因此对其进行改性，提高其黏附力很有必要［３￣４］。 本文首先以正硅酸乙酯为无机前驱体，γ－甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷为偶联剂，通过溶胶 －凝胶法，制得了硅溶胶。然后以此硅溶胶对自己合 成出的环氧丙烯酸酯胶黏剂进行改性，提高了其粘接强度，制得了高低温性能优良、热稳定性好的杂化胶黏剂。 1实验部分 1.1实验原料 正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ），分析纯，西亚试剂；γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（ＫＨ－５７０），分析纯，华昌应用技术研究所；丙烯酸（ＡＡ），２－羟基－２－甲基－１－苯基－１－丙酮，四乙基溴化铵，对羟基苯甲醚，分析纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司；四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯，分析纯，上海岚克医药科技发展有限公司。1.2实验仪器 硅溶胶改性紫外光固化环氧丙烯酸酯胶黏剂的研究* 刘天时１，２，３，李镇江１，２，３ ，梁 玮１，２，３，张林１， ３＊ （１．中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳６２１９００；２．西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳６２１０１０； ３．西南科技大学－中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室，四川绵阳６２１０１０） 摘要：以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为无机前驱体，γ－甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（ＫＨ－５７０）为偶联剂，ＨＣｌ为催化剂，采用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制得了硅溶胶，并以此硅溶胶对自制的紫外光固化环氧丙烯酸酯（ＥＡ）胶黏剂进行改性。通过傅立叶红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）表征了ＥＡ的结构，通过热分析以及力学性能测试表征了此复合胶黏剂的热性能以及力学性能。结果表明：硅溶胶的加入显著地提高了环氧丙烯酸酯胶黏剂的耐高低温性能以及热稳定性，当硅溶胶的固体质量为体系总质量的４０％时，复合胶黏剂在－１９６℃、室温、１００℃的拉伸剪切强度分别提高了６００％、３２０％、４００％；热分解温度提高了５０℃。 关键词：紫外光固化胶黏剂；硅溶胶；环氧丙烯酸酯中图分类号：ＴＱ４３３．４３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－００１７（２０１２）０６－０００４－０３ Study on the Modification of UV-curable Epoxy Acrylate Adhesive by Silica Sol LIU Tian-shi 1,2,3,LI Zhen-jiang 1,2,3,LIANG Wei 1,2,3and ZHANG Lin 1,3 （1.Research Center of Laser Fusion,China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621900,China;2.College of Material Science and Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,China ；3.Joint Laboratory for Extreme Condition Matter properties, Southwest University of Science and Technology and Research Center of Laser Fusion,CAEP,Mianyang 621010,China ） Abstract:The silica sol was prepared by the sol-gel process with using tetraethoxysilane （TEOS ）as inorganic precursor,3-methacryloxypropy －ltrimethoxysilane （KH-570）as coupling agent,hydrochloric acid （HCl ）as catalyst.The UV-curable epoxy acrylate adhesive was modified by the prepared silica sol.The structures of EA were characterized by FT-IR.The thermal and mechanical property of the composite adhesive were studied by TG and tensile shear strength test,the result showed that its ’heat resistance and bonding strength at high and low temperature were improved re －markably.When the mass of solid content of silica sol reached 40%,the composite adhesive ’s tensile shear strength at -196℃,room temperature and 100℃was improved by 600%,320%and 400%respectively,and the thermal decomposition temperature was improved by 50℃ Key words:UV-curing adhesive;silica sol;epoxy acrylate 刘天时等，硅溶胶改性紫外光固化环氧丙烯酸酯胶黏剂的研究４··
丙烯酸羟丙酯在保坍剂中的合成与应用研究
丙烯酸羟丙酯在保坍剂中的合成与应用研究 陶然 北京金隅混凝土有限公司 摘要：丙烯酸羟丙酯从缓释方面上解决了混凝土保坍性能的问题，PC分子以酯键的方式“存储”了羧酸基，酯键在水泥水化过程产生的碱性条件下，能够水解成羧酸和对应的醇，新水解的羧酸可以继续对水泥浆体产生分散作用，发挥缓释羧酸的效果，从而提高保坍性能。本文以聚羧酸系减水剂的合成理论为基础，探讨了丙烯酸羟丙酯在保塌剂中的最佳合成工艺和配比，以及丙烯酸羟丙酯对混凝土性能的影响。HPA对AA取代率在20%-40%时，减水率处在较高水平上，并在30%处达到最高。HPA对AA取代率在30%-40%时，净浆1h的保持性能良好，达到250-300mm。通过正交试验获得了最佳合程工艺参数，即 n(AA):n(H2O2):n(TPEG)=3.6:0.44:1，HPA对AA取代率为40%，反应温度为60℃。在HPA对AA取代率为20%-40%时，PC分子上的羧基由占大多数，过度到羧酸基与酯基的最优组合，此时混凝土由超流态转化为和易性极佳状态，所以含气量递减。在HPA取代率在20%-50%范围内，混凝土泌水率从13.8%降至0，混凝土状态从流态迅速过度到略干状态。 关键词：丙烯酸羟丙酯（HPA）；取代率；保持性能。 前言：聚羧酸系外加剂在混凝土中具有举足轻重的地位，已成为现代混凝土不可或缺的组成部分。混凝土在长时间、长距离的运输时，会产生坍落度损失的现象，影响施工及混凝土性能。此外，随着温度的升高，混凝土坍落度损失亦较大，高强混凝土高温条件下损失更加明显。外加剂公司在实际应用中通常将葡萄糖酸钠、蔗糖、柠檬酸钠等缓凝剂与减水剂进行复配，以解决混凝土坍落度损失快的问题。然而事实上这些缓凝剂的加入并不能解决混凝土坍落度损失快的问题，且缓凝剂在温度较高的环境下容易变质，影响减水剂的使用性能[1]。因此，一种良好的保坍剂对混凝土持久性起着至关重要的作用。 丙烯酸羟丙酯从缓释方面上解决了混凝土保坍性能的问题，PC分子以酯键
丙烯酸酯的乳液合成方法
丙烯酸酯的乳液合成 一、实验目的 1.了解和掌握苯丙乳液合成的基本方法和工艺路线； 2.理解乳液聚合中各组成成分的作用和乳液聚合的机理； 二、实验原理 在乳液聚合过程中，乳液的稳定性会发生变化。乳化剂的种类、用量与用法、pH值、引发剂的类型、搅拌形状与搅拌速度、加料方式、聚合工艺等都会影响到聚合物乳液的稳定性。功能性单体如硅烷偶联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯等作为交联单体参与共聚，在一定程度上可提高乳液的稳定性，但因其具有极强的亲水性，聚合过程中若在水相发生均聚形成水溶性大分子，会产生絮凝作用，极易破乳。因此选择合适的乳化体系和聚合工艺对乳液聚合过程的稳定性具有极重要的意义。 聚合物乳液承受外界因素对其破坏的能力称为聚合物乳液的稳定性。在乳液聚合过程中局部胶体稳定性的丧失会引起乳胶粒的聚结形成宏观或微观的凝聚物，即凝胶现象。凝胶多为大小不等、形态不一的块状聚合物，有的发软、发粘，有的发硬、发脆、多孔。在搅拌作用下凝胶分散在乳液中，可通过过滤法或沉降法除去，但有时也会形成大量肉眼看不到的、普通方法很难分离的微观凝胶，使乳液蓝光减弱颜色发白，外观粗糙。严重时甚至整个体系完全凝聚，造成抱轴、粘釜和挂胶现象。凝聚物的生成在乳液研究和生产中具有极大的危害性，它不仅降低单体的有效利用率，增加聚合装置的停机时间和处理的费用，而且还会加大各釜和各批次间产品性能的不一致性，污染环境。 目前比较权威的用于解释聚合物乳液稳定性的理论是双电层理论和空间位阻理论。乳胶粒子的表面性质与吸附或结合在其上的起稳定作用的物质有关，酸性、碱性离子末端以及吸附在乳胶粒表面上的乳化剂在一定的pH值下都是以离子形式存在的，使乳胶粒子表面带上一层电荷，从而在乳胶粒子之间就存在静电斥力，乳胶粒难于互相接近而不发生聚结。当乳胶粒表面吸附有非离子型乳化剂或高分子保护胶体时，其稳定性则与空间位阻有关。 乳化剂的选择是决定乳液聚合体系稳定性的关键因素之一。乳化剂虽不直接参与反应，但乳化剂的种类及用量将直接影响到引发速率、链增长速率以及聚合物的分子量和分子量分布。此外乳化剂的类型、用量和加入方式对乳胶粒的粒径和粒径分布、乳液粒度也有着决定性的影响。如果所选用的乳化剂不适合本乳液聚合体系，则不论怎样改变乳化剂的浓度和调节聚合工艺参数，乳液聚合仍不能平稳进行或是所得到的乳液产品缺乏实用价值。离子型乳化剂的特点是乳化效率高，可有效地降低表面张力，胶束和乳胶粒子尺寸小，机械稳定性好，但由于其离子特性对电解质比较敏感；非离子型乳化剂对电解质有较好的稳定性，但机械稳定性不好，对搅拌速度比较敏感。离子型乳化剂主要靠静电斥力使乳液稳定，而非离子型乳化剂主要靠水化，两种乳化剂复合使用时，两类乳化剂分子交替吸附在乳胶粒子表面上，既使乳胶粒间有很大的静电斥力，又在乳胶粒表面形成很厚的水化层，二者双重作用的结果可使聚合物乳液稳定性大大提高。目前乳液聚合体系多采用阴离子型与非离子型复配乳化体系，所得乳液兼有粒子尺寸小、低泡和稳定性好的特点。 引发剂对整个聚合过程起差重要的作用，不同的引发剂制得的聚合物具有不同的分子结构及性能。乳液聚合引发剂分为两类：受热分解产生自由基的引发剂(如过硫酸铵APS、过硫酸钾KPS、过硫酸钠NPS、过氧化氢等无机过氧化物)；有机过氧化物和还原剂组合可构成另一类引发剂。丙烯酸酯类共聚物乳液聚合体系中的引发剂多为水性的过硫酸盐，常用的有APS、KPS及NPS等。较适宜的引发剂量为单体总量的0.2%~0.8%，当引发剂用量为0.2%~0.4%时，制备的丙烯酸酯类共聚物乳液呈蓝相、乳液粒子的粒度小，并且稳定性好。