丙烯酸树脂简介
丙烯酸树脂全面介绍
硬单体：单体的均聚物Tg较高者， 提高硬度和拉伸强度。
甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯等
软单体：赋单予体一的定均的聚T1g柔物TWg11韧TTWg22g性较和WT低gnn 延者伸，性。 丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、2-乙基己酯等
应用：多年来广泛用于黑色家电产品外壳的表面喷涂装饰 、汽车修补漆、机械、建筑等领域应用广泛。
2. 热固性丙烯酸树脂
也称为交联型或反应交联型树脂，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，不熔不溶， 使涂膜的机械性能、耐化学品性能大大提 高。
优点：
较高的固体份，成膜后，不溶于有机溶剂，有更 好的抗化学、抗溶剂、抗碱、抗热性；更好的光 泽和表观，丰满，强韧。
羟基-异氰酸酯反应而交联
封闭型异氰酸酯交联
优点
缺点
室温固化但具有烘烤 有害有毒
硬度、耐介质性好， 价格高
色泽、耐候性好
潮气敏感
坚韧性好
需要双组份包装
丙
烯
用途
酸
-
室温固化：
聚
交通设备（飞机、汽车、舰艇等修补漆）
氨
建筑，农具及铁路设备 保养漆（贮罐、桥梁、钻井平台）
酯 涂 料
热敏感底材（塑料、皮革、纤维）
因此共聚引入官能团可使树脂具有各种期望性能
单体贡献
甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、苯乙烯 、丙烯酸
丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸-2乙基己酯
甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯
甲基丙烯酰胺、丙烯晴
甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯 丙烯晴、氯乙烯、偏氯乙烯、甲基丙 烯酰胺、甲基丙烯酸
第三讲 丙烯酸树脂
O
CH2OC CH CH2 O
CH3CH2 C CH2OC CH CH2
O NH C CH CH2 CH2
CH2OC CH CH2
O
O
O
NH C CH CH2 O O
OC CH O OC CH O
O
C O(CH2CH2O)2C CH CH2
C O(CH2CH2O)2C CH CH2
O
O
9.1三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
2 常用单体及其功用
单体
在聚合物中的作用
甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯氰、 硬度，附着力 丙烯酸
丙烯氰、丙烯酸、丙烯酰胺
耐油性，耐溶剂性
丙烯酸乙酯、丁酯、乙基己酯
柔韧性
甲基丙烯酸高级酯、苯乙烯
耐水性
剪辑丙烯酰胺、丙烯氰
耐磨性，抗划伤性
甲基丙烯酸酯
耐候性，透明性
丙烯酸羟烷酯、丙烯酸缩水甘油醚 可交联固化剂，粘接性
COCH3 CN
COCH2CH2OH
O
O
该树脂可单独成膜，也可添加HDI三聚体交联成膜，性能更 佳，成为聚氨酯改性丙烯酸涂料。
6 粉末状树脂的合成
6.1 溶液聚合沉降法
聚合方法与溶液聚合相同，只后处理方法不同。 在5节中所得树脂溶液中加入不良溶剂，如乙醇、水。 聚合物沉淀析出，洗涤、烘干、粉碎，可用于粉末涂 料配方。
反应式：
CH2
O CHC
OH + CH3CH2
C(CH2OH)3
[H+]
CH3CH2C
O (CH2OC CH CH2)3 + 3 H2O
酯化：268kg三羟甲基丙烷，475kg丙烯酸，9.2kg对 甲氧基苯酸，2kg氧化亚铜，800升苯，投入反应釜， 搅拌，升温70 ℃左右，滴加浓硫酸（约30kg），10分 钟加完，控温80左右，回流脱水，约出水108kg，无出 水时为终止，约5h。
丙烯酸树脂
丙烯酸树脂一．丙烯酸树脂简介丙烯酸树脂acrylic resin广义上讲是（甲基）丙烯酸及衍生物的均聚物和共聚物的统称，均聚物有：聚（甲基）丙烯酸及其盐、聚（甲基）丙烯酸甲醋、丁醋，聚丙烯酰胺，聚丙烯腈等，还按不同用途选定不同单体及比例共聚可获得更多共聚物品种。
狭义丙烯酸树脂主要指聚甲基丙烯酸及其盐，是一种聚电解质，其性质受PH值影响。
不同聚合方式可得固态、溶液、乳胶等不同形态的树脂。
适用多种用途。
丙烯酸树脂是直接通过丙烯酸和醇的酯化反应脱水缩合所得；但聚丙烯酸树脂却是丙烯酸先通过二价键断裂结合形成聚丙烯酸，再与醇酯化所得。
丙烯酸树脂既然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，所以可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耐候性能。
二．丙烯酸树酯的用途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，所以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、金属外壳等产品上应用十分广泛。
三．丙烯酸树脂的分类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！是含有50%左右的溶剂的树脂，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有溶剂的不可变性！一般会因溶剂的选择不同而使产品性能不一样！一般有一定的色号！玻璃化温度较低，因为一般是用不带甲基的丙烯酸酯下去反应！固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，生产简便！但因溶剂不可变性，运输不方便！2、悬浮聚合！是一种较为复杂的生产工艺，一般是做为生产固体树脂而采用的一种方法！固体丙烯酸树脂，其一般都是采用了带甲基的丙烯酸酯下去反应聚合！不带甲基的丙烯酸酯一般都是带有一定的官能团的！其在反应滏中聚合反应不易控制，容易发粘而至爆锅！一般的流程是将单体、引发剂、助剂投入反应斧中然后放入蒸馏水反应！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！一般是体现在颜色上面和分子量的差别！3、苯体聚合！是一种效率比较高的生产工艺！一般是将原料放到一种特殊塑料薄膜中！然后反应成结块状，拿出粉碎，再过滤而成，一般该种方法生产的固体丙烯酸树脂其纯度是所有生产法中可以最高的！他的产品稳定性也是最好的，但他的缺点也是满大的！用苯体聚合而成的丙烯酸树脂对于溶剂的溶解性不强！有时相同的单体相同的配比用悬浮聚合要难溶解好几倍！而且颜料的分散性也不如悬浮聚合的丙烯酸树脂！4、其它聚合方法！溶剂法反应，反应时经溶剂一起下去做中介物质！经反应釜好后再脱溶剂！5、适用范围：钢、铁、铜、铝、镁等金属底材基本原料：热固性丙烯酸树脂、氨基树脂产品性能：1、高硬度、耐冲击、柔韧性及附着力优；2、耐化学药品性、耐溶剂性；3、漆膜、光泽、丰满度及户外耐候性优；4、重金属含量符合国际安全标准。
丙烯酸树脂的应用新领域
丙烯酸树脂的应用新领域
【最新版】
目录
1.丙烯酸树脂的概述
2.丙烯酸树脂的应用领域
2.1 油漆和涂料
2.2 包衣、缓释和成膜
2.3 丝网印刷油墨
2.4 普通塑料底材涂料及油墨
2.5 金属船舶涂料
2.6 纸张木材涂料
2.7 汽车涂料、金属涂料、维修涂料、木材涂料、商业机器涂料等
3.丙烯酸树脂的优点
3.1 耐腐蚀性
3.2 耐潮湿性
4.丙烯酸树脂的发展趋势
正文
丙烯酸树脂是一种由丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类及其他烯类单体共聚制成的树脂。
它具有水白透明或淡黄色的外观，广泛应用于各种领域。
丙烯酸树脂的主要应用领域包括油漆和涂料。
丙烯酸树脂制成的油漆主要被用于汽车涂料、金属涂料、维修涂料、木材涂料、商业机器涂料等。
此外，丙烯酸树脂还可作为包衣、缓释和成膜的辅料。
在丝网印刷油墨、各种普通塑料底材涂料及油墨、金属船舶涂料、纸张木材涂料等方面也有
广泛应用。
丙烯酸树脂具有很多优点，如耐腐蚀性和耐潮湿性。
由于这些特性，丙烯酸树脂被广泛应用于商业领域。
例如，丙烯酸树脂可以用作木材的涂料，用于家具和橱柜中板材等。
目前，丙烯酸树脂的发展趋势良好。
随着科技的进步和环保意识的增强，丙烯酸树脂在环保和可持续发展方面将取得更多突破。
丙烯酸树脂全面介绍
抗水性 耐溶剂
苯乙烯、含芳香族的单体
光泽
引入官能团或交联点，
丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯 N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯 、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙
提高附着力， 称之为交联单体
烯酸烯丙酯、氯乙烯、偏氯乙烯 丙烯酸树脂全面介绍
三、溶剂型丙烯酸树脂
丙烯酸树脂全面介绍
2. 热固性丙烯酸树脂 也称为交联型或反应交联型树脂，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，不熔不溶， 使涂膜的机械性能、耐化学品性能大大提 高。
丙烯酸树脂全面介绍
✓ 优点： 较高的固体份，成膜后，不溶于有机溶剂，有更
好的抗化学、抗溶剂、抗碱、抗热性；更好的光 泽和表观，丰满，强韧。 ✓ 缺点：
✓ 优点：清漆色泽浅，透明度高；耐光、耐候、耐热、耐腐 蚀性能好；保光保色性能好。
✓ 缺点：固体分低，分子量较高，粘度大，故施工性能差， 涂膜丰满度差，低温易脆裂、高温易发黏，溶剂释放性差， 实干较慢，耐溶剂性不好等，与其他树脂相容性差。
✓ 应用：多年来广泛用于黑色家电产品外壳的表面喷涂装饰 、汽车修补漆、机械、建筑等领域应用广泛。
Tg高 高的抗张力和低的伸长率 抗水解性能以及化学稳定性好
丙烯酸树脂全面介绍
2.丙烯酸酯的共聚物与共聚单体 例： PMMA：太脆 聚丙烯酸丁酯：太软，粘，可做粘合剂，不宜作涂 料 他们均聚物难满足成膜物要求，但是二者共聚物最 常用，称为全丙涂料。 MMA：硬单体 BA：软单体 可以通过二者的共聚调节Tg,以达到满意的硬度和 柔韧性。
（2）调节树脂极性、溶解性、机械力学性能，如丙 烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸二甲氨胺基已酯等可改 进漆膜与底材的附着力
丙烯酸树脂的闪点
丙烯酸树脂的闪点【实用版】目录1.丙烯酸树脂概述2.丙烯酸树脂的种类和性质3.丙烯酸树脂的闪点4.丙烯酸树脂的安全措施5.结论正文丙烯酸树脂是一种广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨等行业的树脂。
它具有优异的耐候性、附着力、耐磨性和透明度，因此深受用户青睐。
然而，在使用丙烯酸树脂时，必须注意其闪点，以确保安全。
一、丙烯酸树脂概述丙烯酸树脂是一种聚合物，由丙烯酸单体和其他改性单体通过共聚反应而成。
它们通常呈水白透明，少量特殊单体改性的呈淡黄色。
丙烯酸树脂有不同的固体含量，以 50%、55%、60%、65%、70% 的居多，根据用户需求可制成不同的固体含量。
此外，粘度也是丙烯酸树脂的一个重要特性，它与树脂的用途和性能要求密切相关。
二、丙烯酸树脂的种类和性质丙烯酸树脂有多种类型，如热塑性树脂和热固性树脂。
热塑性树脂粘度较小，主要用于罩光漆等光泽度好的涂料；热固性树脂粘度较大，主要用于快干底漆或哑光漆等。
此外，丙烯酸树脂还可以根据其溶解性分为水性溶性丙烯酸树脂和油性丙烯酸树脂。
水性溶性丙烯酸树脂易溶于碱性水溶液，油性丙烯酸树脂则不溶于水。
三、丙烯酸树脂的闪点丙烯酸树脂的闪点与其类型和性质有关。
一般来说，热塑性丙烯酸树脂的闪点较低，热固性丙烯酸树脂的闪点较高。
水性溶性丙烯酸树脂的闪点通常比油性丙烯酸树脂低。
需要注意的是，闪点并不能完全反映丙烯酸树脂的火灾危险性，因此在储存和使用时还需采取一定的安全措施。
四、丙烯酸树脂的安全措施为了避免丙烯酸树脂在使用过程中发生火灾，应采取以下措施：1.储存时，应将丙烯酸树脂存放在通风、干燥、远离火源的地方，并密封保存。
2.使用时，应在通风良好的环境下操作，避免吸入粉尘。
3.避免与氧化剂、还原剂、酸、碱等物质接触。
4.使用完丙烯酸树脂后，应及时清理工具和设备，防止残留物引起火灾。
五、结论总之，在使用丙烯酸树脂时，必须注意其闪点，并采取相应的安全措施，以确保安全。
丙烯酸树脂分析
CH2 CH x COOR
CH3
CH2 C y CH2 CH z
COOCH3
COOH
丙烯酸树脂涂料：以丙烯酸树脂为成膜基料的涂料。 优点：色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等。 应用：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１/３以上。
效果好并有发展前途
三、丙烯酸（酯）及甲基丙烯酸（酯）单体
常见单体
依据单体对涂膜性能的影响，通常将聚合单体分为硬单体、软 单体和功能单体三大类。
单体名称
功能
甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸乙酯
苯乙烯 丙烯睛
提高硬度，称之为硬单体。
丙烯酸乙酯 丙烯酸正丁酯 丙烯酸月桂酯 丙烯酸-2-乙基己酯 甲基丙烯酸月桂酯 甲基丙烯酸正辛酯
固含量 黏度 色泽 酸值 分子量分布：GPC
(二）热塑性丙烯酸树脂的生产
１、热塑性丙烯酸树脂特点
成膜过程中不发生进一步交联，依靠溶剂 挥发干燥成膜；
非反应型涂料
2、配方分析 3、生产工艺
2、配方分析：表7-2
利用不同种类单体共聚调节性能
硬单体
序号
原料名称
01 甲基丙烯酸甲酯
用量
序号
（质量份）
AMPS
抗污染性 耐水性
耐溶剂性
保光、保色性
实现水溶性，增加附着力， 称之为水溶性单体、 表面活性单体。
四、丙烯酸树脂的配方设计
（一）单体的选择
硬单体 软单体 功能性单体
不同单体共聚的目的？
（1）改进树脂的Tg；
（2）调节树脂极性、溶解性、机械力学性能，如丙烯酸， 甲基丙烯酸，丙烯酸二甲氨胺基已酯等可改进漆膜与底材 的附着力；
丙烯酸树脂漆是以丙烯酸树脂作基础的涂料
丙烯酸树脂漆是以丙烯酸树脂作基础的涂料。
丙烯酸树脂是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物。
这类树脂的物理性能，它软的一种可象橡胶一样，伸长率可达10倍以上，而硬的一种可以用锯来锯，用车床来加工，这种硬的丙烯酸树脂，也抗是我们都知道的“有机玻璃”。
有些还类似蜡结构，它具有显著的融点。
这类树脂是水白的颜色，能耐阳光，在老化过程中不变色，在室外曝晒下不败坏’有良好的耐热性，在170℃不变色或很少变色，260 6C 以上则要分解。
丙烯酸树脂是热塑性的物质。
对酸、碱、水和酒精有良好的抵抗力，除了一种能溶解在汽油中之外，其它丙烯酸树脂对植物油和矿物油脂都有抵抗力。
酸价低的树脂，与颜料不起反应，弹性体的树脂用来做纺织物漆、皮革漆和纸张漆。
有些可与纤维素聚合物和乙烯树脂并用以增加这些材料的耐光性和耐热性。
有些坚硬的丙烯酸树脂可以制造耐热的自烘漆。
酸价低，经久不黄的树脂可以制造室温干燥的发光漆、萤光漆。
另外，还可以制造抗烟雾漆等。
丙烯酸树脂用于涂料约开始于1935年，但由于价格高，发展很慢，在1950年之后开始代替硝基漆和胺基漆。
(一)丙烯酸树脂的主要特点①耐紫外线优良，不变色’②耐久性良好，长期曝晒下不损坏，③漆本身呈水白色’④光泽高、经久不失，⑤硬度高、有较好的耐磨性，⑥抗化学品与抗水性良好。
其他如保色性比硝基漆和胺基都好，可以空气干燥，在略高的温度下加速干燥(60～94℃)。
热塑性丙烯酸树脂漆特别适甩于黄铜、铝和银器的表面，可以防止变色。
在有些情况下，这类涂料使表面不腐蚀长达六年之久。
丙烯酸树脂最大的用途之一，是作为汽车喷漆中硝化纤维素的代用品，并可制作航空用漆。
国外汽车用漆中热塑性丙烯酸漆占45％左右，主要是以硬性的甲基丙烯酸甲酯类聚合物作基础。
这种漆具有良好的耐汽油性和耐筑路焦油。
与硝基漆相比，丙烯酸漆主要特点是漆膜长期曝晒后能保持光泽和颜色，缺点是喷后会产生桔皮状倾向，近来采用“烘烤÷打磨+烘烤”法进行施工，可以产生均匀无细裂，耐久性极高的涂料表面。
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0.14
-10
222
120 160 （0.938kP a）
0.976－ 0.996
1.477
0.15
155
254
0.872
1.455
-65
6
单体名称
相对 沸 点（℃） 相对密度(d25) 分子质量
折光率 （n25D）
溶解度（份 /100份水， 25℃） 0.03 7.35
玻璃化温度 ( ℃)
苯乙烯 丙烯睛
R1 R2 C R3
12
O
COO CH2
叔碳酸缩水甘油酯具有低粘度、高沸点、气味淡等特点。其主要特性 为：环氧当量：244~256；密度(20℃)：0．958～0．968g／ml；粘度 (25℃)：0．71cPa· s；沸点：251～278℃；蒸汽压(37．8℃)：899.9Pa； 闪点：126℃；凝固点＜－60℃。 叔碳酸缩水甘油酯的环氧基有很强的反应性。对涂料用树脂最有用 的反应是其与羟基、羧基和胺基的反应。环氧基的反应性使之能在常规温 度下进入聚酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂大分子链中，反应几乎是定量的， 副反应很少，这就为制备分子量分布窄和低粘度的高固体份涂料树脂提供 了原料支持。 叔碳酸乙烯酯最早由壳牌公司开发，商品名Veova（或简称为VV）， 主要用途是与醋酸乙烯酯（丙烯酸丁酯等单体）共聚制成乳液，配制乳胶 漆。这种乳胶漆在我国应用较少，但是在欧洲却是极为普遍的产品，叔醋 乳液占西欧建筑乳液市场的近30％。
折光率 （n25D） 1.4185 1.401 1.404 1.416 1.412 1.4110 1.4080 1.4100 1.460① 1.4332 1.4332
溶解度 （份/100份 水，25℃） ∞ 5 1.5 0.15 0. 2 0.21 0.15 1.5
玻璃化温度 ( ℃) 106 8 -22 -55 -17 -6 55 -25 16
NH 2 CH 2 CH 2 CH 2Si(OCH 2 CH 3 ) 3
硅偶联剂一般含有两个官能团，其中的环氧基可同树脂上的羟基、 羧基或氨基反应，烷氧基硅部分在水解后通过缩聚而交链。通常作为外加 交联剂冷拼使用。 另一类较重要的单体为叔碳酸乙烯酯。叔碳酸是α-C上带有三个烷基 取代基的高度支链化的饱和酸，其结构式如下：
CH2 CHSi(OR)3 , R可以为 CH3 , C2H5 , C3H9 , CH(CH3)2 , C2H5OCH3 .
γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的结构式为：
CH 2 C(CH 3 )COO(CH2 ) 3 — Si(OCH 3 ) 3
γ-甲基丙稀酰氧基丙基三（β-三甲氧基乙氧基硅烷）的结构式为：
0.5
-3
Veova 9
184
185～200
0.870～0.900
68
7
单体名称
相对 分子质 量 116 130 130 144.1
沸 点（℃）
相对 密度(d25)
折光率 （n25D） 1.427① 1.445① 1.451 1.446
溶解度 （份/100 份水， 25℃） ∞ ∞ ∞ 13.4
玻璃 化温度 ( ℃) -15 -7 55 26
提高硬度，称之为硬单体。
提高柔韧性，促进成膜， 称之为软单体。
引入官能团或交联点， 提高附着力， 称之为交联单体。
9
丙烯酸与甲基丙烯酸的低级烷基酯 苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯 苯乙烯 甲基丙烯酸月桂酯 丙烯酸-2-乙基己酯 丙烯睛 甲基丙烯酸丁酯 甲基丙烯酸月桂酯 丙烯酸乙酯 丙烯酸正丁酯 丙烯酸-2-乙基己酯 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸丁酯 丙烯酸 甲基丙烯酸 亚甲基丁二酸（衣康酸） 苯乙烯磺酸 乙烯基磺酸钠 AMPS
2
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。 我国于20世纪60年代开始开发丙烯酸烯树脂涂料，在80年代和90年 代，北京、吉林和上海分别引进三套丙烯酸及其酯类生产装置，极大促 进了丙烯酸树脂的合成和丙烯酸烯树脂涂料工业的发展。
14
第三节 丙烯酸树脂的配方设计 丙烯酸树脂及其涂料应用范围很广，如可用于金属、塑料及木材等 基材。金属包括铁、铝、铜、锌、不锈钢等；塑料包括PP、HDPE、 PC、ABS、PVC、HIPS、PET等。所涂饰的产品包括飞机、火车、汽 车工程机械、家用电器、、五金制品、玩具、家具等，因此其配方设计 是非常复杂的。基本原则是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。 一、单体的选择 为方便应用，通常将聚合单体分为硬单体、软单体和功能单体三 大类。甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（ST）、丙烯睛(AN)是最常 用的硬单体，丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2EHA)为最常用的软单体。
丙烯酸-2-羟基乙酯（HEA） 丙烯酸-2-羟基丙酯（HPA） 甲基丙烯酸-2-羟基乙酯（2-HEMA） 功 能 单 体 甲基丙烯酸-2-羟基丙酯（2-HPMA）
82（655Pa 77（655Pa） 95（1.33kPa） 96（1.33kPa）
1.138 1.057① 1.077 1.027
甲基丙烯酸三氟乙酯
抗污染性
耐水性
耐溶剂性
保光、保色性
实现水溶性，增加附着力， 称之为水溶性单体、 表面活性单体。
10
常用的乙烯基硅氧烷类单体已在上表中列出，其中乙烯基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三（2-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-甲 基丙稀酰氧基丙基三甲氧基硅烷，γ--甲基丙稀酰氧基丙基三（β-三甲氧 基乙氧基硅烷），乙烯基硅氧烷类单体活性较大，很容易水解和交链， 因此用量要少，而且最好在聚合过程的保温阶段加入。乙烯基三异丙氧 基硅烷由于异丙基的空间位阻效应，水解活性较低，可以用来合成合成 高硅单体含量（10%）的硅丙乳液，而且单体可以预先混合，这样也有 利于大分子链中硅单元的均匀分布。 乙烯基硅氧烷类单体可用如下通式表示：
甲基丙烯酸 缩水甘油酯（GMA） N-羟甲基丙烯酰胺
168
142 101
107
189 熔点：74～ 75
1.181
1.073 1.10
1.359
1.4494
0.04
2.04 ∞
82
46 153
N-丁氧基甲基丙烯酰胺
二乙烯基苯 乙烯基三甲氧基硅烷 γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
157
130.18 148 248
125
199.5 123 255
0.96
0.93 0.960 1.045 1.3920 1.4295
0.001
8
依据单体对涂膜性能的影响常可将单体进行如下分类，以方便应用。
单 体 名 称 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸乙酯 苯乙烯 丙烯睛 丙烯酸乙酯 丙烯酸正丁酯 丙烯酸月桂酯 丙烯酸-2-乙基己酯 甲基丙烯酸月桂酯 甲基丙烯酸正辛酯 丙烯酸-2-羟基乙酯 丙烯酸-2-羟基丙酯 甲基丙烯酸-2-羟基乙酯 甲基丙烯酸-2-羟基丙酯 甲基丙烯酸缩水甘油酯 丙烯酰胺 N-羟甲基丙烯酰胺 N-丁氧甲基（甲基）丙烯酰胺 二丙酮丙烯酰胺（DAAM） 甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯（AAEM） 二乙烯基苯 乙烯基三甲氧基硅烷 乙烯基三乙氧基硅烷 乙烯基三异丙氧基硅烷 γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 功 能
第五章 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 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， 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１/３以上，因此，丙烯酸树脂在 涂料成膜树脂中居于重要地位。 从组成上分，丙烯酸烯树脂包括纯丙树脂、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５０年代，７ ０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。
0.001 0.01
-17 -67
5
单体名称
相对 沸 点（℃） 分子质量
相对密度 (d25)
折光率 （n25D）
溶解度（份 /100份水， 25℃） ∞
玻璃化温度 ( ℃)
甲基丙烯酸 （MAA） 甲基丙烯酸甲 酯（MMA） 甲基丙烯酸乙 酯 甲基丙烯酸正 丁酯（n-BMA） 甲基丙烯酸-2乙基己酯（2EHMA） 甲基丙烯酸异 冰片酯 （IBOMA） 甲基丙烯酸月 桂酯（LMA）
2 2 2
O C O CH3 R 1
O C C R2 O R3 O
O C CH3
据推测，一个叔碳酸基团可以保护2—3个乙酸乙烯酯单元。叔碳酸 乙烯酯-醋酸乙烯酯共聚物乳液配制的乳胶漆，性价比很高，综合性能不 低于纯丙乳液；纯丙乳胶漆目前存在耐水解性、耐温变性较差等缺点， 与叔碳酸乙烯酯共聚，可以大大提高丙烯酸树脂的耐候性、耐碱性等， 不仅可以作为内墙涂料也可用作外墙涂料。 返回