水性丙烯酸涂料配方设计
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11.3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。
第八章丙烯酸树脂
1第八章丙烯酸树脂第一节概述第二节丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯单体第三节丙烯酸树脂的配方设计第四节溶剂型丙烯酸树脂第五节水性丙烯酸树脂2第一节概述以丙烯酸酯、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。
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。
近年来国内外丙烯酸烯树脂涂料的发展很快目前已占涂料的/以上因此丙烯酸树脂在涂料成膜树脂中居于重要地位。
3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。
其中水性丙烯酸烯树脂涂料的研制和应用始于年代年代初得到了迅速发展与传统的溶剂型涂料相比水性涂料具有价格低、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涂料工业发展的主要方向之一。
4涂料用丙烯酸树脂也经常按其成膜特性分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
热塑性丙烯酸树脂其成膜主要靠溶剂或分散介质常为水挥发使大分子或大分子颗粒聚集融合成膜成膜过程中没有化学反应发生为单组分体系施工方便但涂膜的耐溶剂性较差热固性丙烯酸树脂也称为反应交联型树脂其成膜过程中伴有几个组分可反应基团的交联反应因此涂膜具有网状结构因此其耐溶剂性、耐化学品性好适合于制备防腐涂料。
返回5第二节共聚物与共聚单体丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体是合成丙烯酸树脂的重要单体。
该类单体品种多用途广活性适中可均聚也可与其它许多单体共聚。
例如均聚物难满足成膜物要求PMMA太脆聚丙烯酸丁酯太软粘可做粘合剂不宜作涂料二者共聚物最常用称为全丙涂料。
MMA硬单体BA软单体二者的共聚物的Tg可按加合性公式计算gnngggTWTWTWT221116共聚目的1改进树脂的Tg2调节树脂极性、溶解性、机械力学性能如丙烯酸甲基丙烯酸可改进漆膜与底材的附着力3引进官能团用以和交联剂反应形成交联结构主要功能单体有丙烯酸羟乙酯羟丙酯N-羟甲基丙烯酰胺引入-OH 丙烯酸甲基丙烯酸亚甲基丁二酸引入-COOH使共聚物成为水溶性改进树脂附着力与有关交联剂发生反应。
水性丙烯酸树脂工艺与配方设计
水性丙烯酸树脂工艺与配方设计1.引言2.水性丙烯酸树脂工艺流程2.1原料准备2.2乳化制备将丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体和二甲基丙烯酸丁酯加入反应釜中，并加入适量的稳定剂和乳化剂。
启动搅拌器并加热至适当温度，使得乳液发生聚合反应。
此过程需要控制反应温度和搅拌速度，确保聚合反应的完全进行。
2.3放冷却将聚合后的乳液放置在冷却器中，以降低温度。
此步骤是为了控制聚合反应的速度，并确保产物的质量。
冷却过程通常需要一段时间，直到乳液达到适合继续处理的温度。
2.4过滤将冷却后的乳液通过过滤器进行过滤，以去除其中的杂质物质。
过滤器可选择合适的孔径，以确保过滤效果良好。
2.5增稠根据需要，可添加增稠剂来改变水性丙烯酸树脂的粘度。
增稠剂的添加量应根据产品的使用要求进行调整。
2.6包装最后，将处理好的水性丙烯酸树脂产品装入适当的包装容器中，并密封保存。
包装应符合相关标准要求，并严密防止产品受潮。
3.水性丙烯酸树脂配方设计在水性丙烯酸树脂配方设计中，需要考虑以下几个方面：3.1功能要求根据产品的使用要求和功能需求，确定所需的性能指标，如附着力、耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等。
选择合适的原料和添加剂，以实现这些性能指标。
3.2基体料和固化料选择根据产品的具体要求，选择合适的丙烯酸树脂基体料和固化料。
具体选择需要考虑产品的使用环境、所需涂膜的硬度和柔软度等因素。
3.3添加剂的选择和调整根据产品的需要，选择合适的稳定剂、乳化剂和增稠剂，并调整其添加量和比例，以达到最佳工艺效果。
此外，还可以添加一些特殊功能的添加剂，如防腐剂、消泡剂等，以满足特定的产品要求。
3.4配方优化通过试验和实验室调整，优化水性丙烯酸树脂的配方。
根据实际情况，调整原料的添加量和比例，以获得具有良好性能的成品。
4.结尾本文介绍了水性丙烯酸树脂的工艺流程和配方设计，这是一种简单且实用的方法用于生产该类型产品。
通过合理选择和调整原料，可以生产出具有良好性能的水性丙烯酸树脂。
水性涂料配方基础知识
⽔性涂料配⽅基础知识⽔性涂料配⽅体系配⽅的基本组成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。
⽔性树脂⽔性漆配⽅中，基料是形成漆膜并决定漆膜性能的关键组分。
配⽅设计时应尽量提⾼⽔性树脂的⽤量，占体积⽐的60-70%，使得漆液中的有效成膜物含量尽可能多，这样才能保证制成的漆⼀道涂装漆膜较厚，丰满度⾼。
水性丙烯酸树脂涂料的研究
水性丙烯酸树脂涂料的研究水性丙烯酸树脂涂料的发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时人们开始研究水性树脂的合成和应用。
随着环保意识的不断提高，水性丙烯酸树脂涂料逐渐被广泛应用于建筑、汽车、机械等领域。
目前，国内外许多研究者致力于水性丙烯酸树脂涂料的研究，取得了许多重要的成果。
在国内，水性丙烯酸树脂涂料的研究主要集中在配方设计、生产工艺和质量控制等方面。
研究者们通过调整配方中各成分的含量和种类，合成出不同性能的水性丙烯酸树脂涂料。
同时，为了提高生产效率和产品质量，研究者们也在不断优化生产工艺和质量控制方法。
然而，国内水性丙烯酸树脂涂料的研究还存在一些问题，如涂料的耐候性、附着力等性能还有待进一步提高。
在国外，水性丙烯酸树脂涂料的研究已经非常成熟，许多企业已经推出了具有自主知识产权的水性丙烯酸树脂涂料产品。
这些产品具有良好的环保性能和稳定的性能，已经在许多领域得到了广泛应用。
同时，国外的研究者们也在不断探索新的技术路线和方法，以进一步提高水性丙烯酸树脂涂料的性能。
水性丙烯酸树脂涂料被广泛应用于建筑、汽车、机械等领域。
在建筑领域，水性丙烯酸树脂涂料可以用于建筑外墙、室内装饰等，其环保、低毒、高性能的特点受到了广大用户的青睐。
在汽车领域，水性丙烯酸树脂涂料可以用于汽车零部件的涂装，其高耐候性、高附着力等性能得到了广泛认可。
在机械领域，水性丙烯酸树脂涂料可以用于机械设备、管道等表面的涂装，其耐磨、耐腐蚀等性能也得到了广泛的应用。
未来，水性丙烯酸树脂涂料的发展将更加注重环保、低毒、高性能等方面的研究。
随着人们环保意识的不断提高，对水性丙烯酸树脂涂料的需求将会不断增加。
因此，未来的研究方向应该是进一步提高水性丙烯酸树脂涂料的性能，以及探索更加环保、低毒的生产工艺和技术路线。
还需要加强市场推广和宣传，提高消费者对水性丙烯酸树脂涂料的认知度和接受度。
水性丙烯酸树脂涂料是一种具有广泛应用前景的环保、低毒、高性能的涂料。
水性木器漆配方解析
水性木器漆配方解析前言：随着环保法规的日益严苛，溶剂型木器漆在越来越多的城市被限制使用，水性木器漆作为环境友好型涂料成为涂料工业的发展趋势。
其中丙烯酸乳液木器涂料以价格低廉，性能优秀，施工方便成为水性木器漆的新宠。
本文通过解析一组以丙烯酸乳液（以下简称PAC）为基本成膜物的透明水性木器漆，试图分析这种体系的配方要点及注意事项。
简介：PAC体系水性木器漆，是以PAC为主要成膜物，加入适当的颜填料、成膜助剂及其他助剂而成的单组分木器漆。
以挥发干燥为主要成膜方式（伴有自交联的化学成膜），该产品具有施工方便，性能较好，价格低廉的优点。
用途：用于实木、木皮及中纤板等木质基材的装饰保护。
主要性能：1、优异的装饰性；2、良好的施工宽容性，可以喷、刷、辊涂施工；3、挥发性有机化合物（VOC）满足国家强制性标准GB 24410-2009之要求；4、涂料性能满足国家标准GBT 23999-2009之要求；5、清晰度高，能充分体现木材的天然纹理；6、不能出现涨筋等漆病。
下面以封闭底漆、透明底漆、透明面漆为例，介绍水性木器漆的配方原理及原材料选择原则。
注：7、8先预混后再加入点评：水性封闭底漆配方原理及原料选择：1、配方原理：由于木材的水敏性，水性木器漆往往出现“涨筋”现象，这与封闭底漆的性能有直接关系。
对封闭底漆而言，要求流动性好，渗透力强，快干（水尽快挥发，漆膜尽快固化）而且不能出现气泡；2、原料选择：a)主要成膜物：大粒径乳液(Acrylice® 1140粒径约100nm)粘度低（实测粘度为37mpa.s/25℃），流动性好，对施工后涂料快速流入木材导管有利，自交联体系能够带来附加的干燥速度（交联反应带来的体积收缩加速水份释放）和漆膜强度；除上述乳液外，DSM的XK-14和欧宝迪（ALBERDINGK）的AC-2514也可以选择。
b)次要成膜物：大粒径（W-50为80nm）、低粘度（实测粘度为10mpa.s /25℃）的硅溶胶具有极强的渗透力，帮助底漆渗透到木材导管的微孔（木材导管直径≥15μm）中；c)成膜助剂：选择PnB为成膜助剂是因为其比BG环保，而且干燥速度快，可以帮助水份的逸出，加快封闭底漆的实干；d)其他助剂：BYK 346降低体系的表面张力（表1 配方25℃静态表面张力为25.4dyn/cm），使封闭底漆对木材有良好的润湿性；消泡剂选择BYK 093和BYK 012两种搭配，既能抑制施工过程（特别是刷涂时）产生的机械泡，又能帮助木材中的空气泡逸出；流变助剂采用聚氨酯类，是因为配方中没有颜填料，不用考虑贮存防沉，只须施工不流挂，而且低剪粘度不高有利于漆液的流动和渗透。
丙烯酸涂料配方设计
丙烯酸涂料配方设计配方组成：1.丙烯酸乳液：丙烯酸乳液是丙烯酸涂料的主要基料，具有优良的粘合性、耐候性和耐化学腐蚀性。
一般建议使用质量分数为50%的丙烯酸乳液。
2.填料：填料可增加涂料的厚度和力学强度，改善涂料的涂覆性能。
常用的填料包括钛白粉、氧化铝、云母粉等。
3.分散剂：分散剂能将填料均匀地分散在丙烯酸乳液中，提高涂料的稳定性和流变性能。
常用的分散剂包括聚丙烯酰胺、磷酸盐等。
4.助剂：助剂可提高涂料的性能，如增加光泽度、耐磨性和抗黄变性等。
常用的助剂包括增稠剂、抗冻剂、抗UV剂等。
配方设计：1.按照涂料的用途和要求确定丙烯酸乳液的配比，一般建议使用50%的丙烯酸乳液。
2.根据需要的涂料厚度确定填料的配比，通常填料的质量分数为25-30%。
3.考虑到涂料的稳定性和流变性，添加适量的分散剂，一般建议分散剂的质量分数为2-3%。
4.根据需要的性能添加适量的助剂，如增稠剂、抗冻剂、抗UV剂等。
5.配料过程中要注意分散剂和助剂的加入顺序，一般先将丙烯酸乳液和填料充分混合，然后逐渐加入分散剂和助剂，并进行搅拌至均匀。
配方优化：根据涂料的具体要求和使用领域的不同，还可以对配方进行进一步优化。
例如，在建筑领域，可以添加防霉剂和防火剂，提高涂料的抗霉性和耐火性。
在汽车领域，可以添加防锈剂和耐刮剂，提高涂料的防锈性和耐磨性。
在家具领域，可以添加香料和柔软剂，提高涂料的香气和触感。
总结：丙烯酸涂料是一种常见的水性涂料，可根据具体要求和使用领域进行配方设计和优化。
在设计配方时，需要考虑丙烯酸乳液、填料、分散剂和助剂的加入比例和顺序，以确保涂料具有优异的性能和稳定性。
配方设计的优化可以根据实际需要添加特定的助剂，以提高涂料的性能和应用范围。
水性丙烯酸氨基烤漆解决方案
引言丙烯酸氨基烤漆具有良好的丰满度、光泽、硬度、耐候性、保光性、保色性、耐化学性等，在汽车、摩托车、自行车、五金、油墨等行业上应用十分广泛。
目前国内的丙烯酸氨基烤漆还是以溶剂型体系为主，在环保方面的一个大问题就是VOC 的排放，对环境及人类的身体健康都造成了很大的危害，国内外都有相应的法规针对VOC 的排放做出了越来越严格的限制。
丙烯酸氨基烤漆的水性化是未来发展的重要方向，既能减少污染排放，又能免交涂料消费税，在环保及经济效应方面均有着明显的优势。
推荐配方简介目前市面上的水性丙烯酸氨基烤漆可分为如下两类：1.采用水溶性的丙烯酸树脂搭配氨基树脂，这种配方体系可拥有与溶剂型丙烯酸氨基烤漆类似的性能，但其中含有较多的亲水溶剂如醇类或醇醚类，依然不够环保且通常有较刺激的气味，称为假水性。
2.采用水性丙烯酸分散体或乳液搭配氨基树脂，虽然在光泽上比水溶性体系的产品稍差，但在其他性能如硬度、耐水性、耐化学品性等方面却有过之而无不及，而且其VOC含量相对有了很大幅度的下降，可称之为纯水性产品。
本文中的推荐配方属于第二类，采用水性丙烯酸分散体搭配三甲醚化氨基树脂。
该推荐配方分成两部分，第一部分为水性无树脂色浆，第二部分为水性丙烯酸氨基烤漆。
水性无树脂色浆第一步是制备水性无树脂色浆，此处以水性白色浆举例，通过高速搅拌或研磨至细度合格后，留待下一步配漆使用。
若要调整颜色，可研磨其它颜色的色浆（参考欧鹏化工水性无树脂色浆推荐配方），待下一步配漆时用来调色。
当然也可直接购买水性色浆使用，但是要注意测试相溶性及配漆后的性能。
生产工艺流程：此白浆拥有极佳的相溶性，极易添加到体系中而不会引起缺陷，配漆后对漆膜的光泽及耐水性均无影响，这一切的性能都源自于润湿分散剂Synthro-pon W600。
润湿分散剂都具有表面活性，也就是会亲水而导致漆膜耐水性变差，这是所有润湿分散剂的通病，而Synthro-pon W600经过特殊改性使其对耐水性的影响十分轻微，实验结果显示其耐水性比市面上的绝大多数水性润湿分散剂更好。
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水性丙烯酸涂料配方设计
1.主要成分：
-丙烯酸共聚乳液：作为主要胶体颗粒，提供涂料的胶性和稳定性。
-填料：如碳酸钙、氧化铝等，提高涂膜硬度和附着力。
-分散剂：如十二烷基苯磺酸钠等，用于分散填料和稳定乳液。
-乳化剂：如辛酸月桥醇酯等，用于稳定乳液。
2.辅助成分：
-pH调整剂：如三乙醇胺，用于调整涂料的酸碱度。
-防腐剂：如异恶唑硫酮等，防止涂料发霉和腐败。
-抗氧化剂：如丁基羟基甲苯，防止涂料老化。
-防沉剂：如聚乙烯醇等，避免填料沉淀。
-润湿剂：如脂肪醇聚氧乙烯醚等，提高涂料的涂布性。
3.配方设计：
根据涂料的要求和实际情况，可进行以下配方设计：
-丙烯酸共聚乳液：占总配方的50-60%。
-填料：占总配方的30-40%，可根据需要调整。
-分散剂：占总配方的1-3%。
-乳化剂：占总配方的1-3%。
-pH调整剂：根据需要添加，一般占总配方的0.1-0.5%。
-防腐剂、抗氧化剂、防沉剂、润湿剂等：根据需要添加，总共占总配方的1-3%。
4.配方示例：
根据上述配方设计，以下是一个水性丙烯酸涂料的配方示例：
-丙烯酸共聚乳液：60%
-填料：35%
-分散剂：2%
-乳化剂：2%
-pH调整剂：0.3%
-防腐剂、抗氧化剂、防沉剂、润湿剂等：0.7%。