丙烯酸树脂

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丙烯酸树脂简介

丙烯酸树脂简介

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

丙烯酸树脂的制备方法和分类

丙烯酸树脂的制备方法和分类

丙烯酸树脂的制备方法和分类丙烯酸树脂是一种重要的合成树脂,常用于涂料、胶黏剂、油墨和塑料等领域。

其制备方法和分类可以根据不同的反应条件和原料选择而有所不同。

丙烯酸树脂的制备方法:1.自由基聚合: 丙烯酸树脂最常见的制备方法是通过自由基聚合。

这涉及到丙烯酸单体的聚合,其中自由基可以通过光引发、热引发或化学引发来生成。

这个过程产生的聚合物具有高分子量和分支结构。

2.无溶剂聚合: 在一些制备方法中,可以采用无溶剂的条件进行聚合反应,以减少有机溶剂的使用。

这有助于提高环保性。

3.水性聚合: 另一种环保的制备方法是采用水性聚合。

这种方法中,丙烯酸单体在水中进行聚合,通过添加乳化剂或其他表面活性剂使其分散。

4.缩聚法: 通过缩聚反应,将低分子量的丙烯酸衍生物聚合成高分子量的丙烯酸树脂。

丙烯酸树脂的分类:1.无固化型和固化型: 丙烯酸树脂可分为无固化型和固化型。

无固化型主要用于涂料、油墨等应用,而固化型可以在加热或紫外线照射下发生固化,用于制备胶黏剂、涂料等。

2.热固型和紫外固型: 根据固化方式,可以将丙烯酸树脂分为热固型和紫外固型。

热固型丙烯酸树脂在高温下固化,而紫外固型丙烯酸树脂则通过紫外线辐射进行固化。

3.聚合度: 丙烯酸树脂的聚合度可以根据其分子链上的丙烯酸单体数目进行分类。

较低的聚合度可能导致更低的黏度和更好的流动性。

4.功能性: 一些丙烯酸树脂可能经过功能性改性,如共聚、交联等,以获得特定性能,比如增加硬度、耐化学性等。

总的来说,丙烯酸树脂的制备和分类取决于应用的需求和所需的性能。

在实际应用中,可以根据具体的要求选择合适的制备方法和树脂类型。

第三讲 丙烯酸树脂

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。

丙烯酸树脂和环氧树脂

丙烯酸树脂和环氧树脂

丙烯酸树脂和环氧树脂丙烯酸树脂和环氧树脂是两种常见的树脂材料,它们在工业和日常生活中都有广泛的应用。

本文将分别对丙烯酸树脂和环氧树脂进行介绍,并对它们的特性和应用进行比较。

一、丙烯酸树脂丙烯酸树脂是一种以丙烯酸为主要单体的合成树脂。

它具有以下特点:1. 良好的耐候性:丙烯酸树脂具有较好的耐候性,能够在室外环境中长期使用而不受紫外线、氧化和湿气的影响。

2. 良好的透明性:丙烯酸树脂具有良好的透明性,可用于制作透明的塑料制品,如各种透明容器、玻璃代替品等。

3. 良好的加工性能:丙烯酸树脂具有良好的流动性和熔融性,可通过注塑、挤出等加工工艺制备各种形状复杂的制品。

4. 良好的化学稳定性:丙烯酸树脂具有较好的耐酸碱性和抗溶剂性,能够耐受一些常见的化学物质的腐蚀。

丙烯酸树脂广泛应用于建筑、家居、电子、汽车等领域。

比如,在建筑领域,丙烯酸树脂可用于制作透明的屋顶、墙板和隔断等;在家居领域,丙烯酸树脂可用于制作家具、灯具、装饰品等;在电子领域,丙烯酸树脂可用于制作光学器件、显示屏等。

二、环氧树脂环氧树脂是一种以环氧基团为主要结构单元的合成树脂。

它具有以下特点:1. 优异的粘接性:环氧树脂具有优异的粘接性能,可与金属、陶瓷、玻璃、塑料等多种材料粘接,形成牢固的结合。

2. 良好的机械性能:环氧树脂的固化物具有优异的机械性能,具有较高的强度、硬度和耐磨性。

3. 优异的耐化学性:环氧树脂具有良好的耐化学腐蚀性,能够耐受一些强酸、强碱和溶剂的侵蚀。

4. 可调节的固化速度:环氧树脂的固化速度可以通过调节固化剂和温度来控制,以适应不同的工艺要求。

环氧树脂广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料等领域。

比如,在涂料领域,环氧树脂可用于制作地坪涂料、防腐涂料等;在粘接剂领域,环氧树脂可用于粘接金属、陶瓷等材料;在复合材料领域,环氧树脂可用于制作航空航天部件、汽车零部件等。

三、丙烯酸树脂与环氧树脂的比较1. 物理性能:丙烯酸树脂具有较好的透明性和耐候性,而环氧树脂具有优异的粘接性和机械性能。

丙烯酸树脂

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。

丙烯酸树脂聚合法配方

丙烯酸树脂聚合法配方

丙烯酸树脂聚合法配方摘要:一、丙烯酸树脂聚合法简介1.丙烯酸树脂的定义和特性2.聚合法制备丙烯酸树脂的原理二、丙烯酸树脂聚合法配方及步骤1.原材料的选择2.配方比例3.制备过程及操作要点三、丙烯酸树脂聚合法的应用领域1.塑料制品行业2.涂料行业3.黏合剂行业四、丙烯酸树脂聚合法的发展趋势1.新型原材料的研究与应用2.绿色环保生产工艺的推广3.产品功能的拓展与创新正文:丙烯酸树脂聚合法是一种重要的化学合成方法,通过特定配方和工艺制备出具有优异性能的丙烯酸树脂。

丙烯酸树脂具有耐候性、耐磨性、透明性、柔韧性等特性,使其在塑料制品、涂料、黏合剂等领域得到广泛应用。

一、丙烯酸树脂聚合法简介丙烯酸树脂是一种由甲基丙烯酸酯单体通过聚合反应形成的高分子聚合物。

聚合法制备丙烯酸树脂的原理是通过引发剂引发甲基丙烯酸酯单体聚合,形成具有特定性能的丙烯酸树脂。

二、丙烯酸树脂聚合法配方及步骤1.原材料的选择:主要包括甲基丙烯酸酯单体、引发剂、溶剂和其他助剂。

不同种类的甲基丙烯酸酯单体可以赋予丙烯酸树脂不同的性能,引发剂的选择会影响聚合反应的速度和性能,溶剂和助剂则影响树脂的溶解性和加工性能。

2.配方比例:根据所需性能调整各原材料的比例。

通常情况下,甲基丙烯酸酯单体占总配方量的50%-80%,引发剂占总配方量的0.1%-1%,溶剂占总配方量的40%-60%,助剂占总配方量的0.1%-10%。

3.制备过程及操作要点:首先将甲基丙烯酸酯单体、引发剂和溶剂加入反应釜中,搅拌均匀,然后通过加热和搅拌进行聚合反应。

在反应过程中,需要严格控制反应温度、搅拌速度和反应时间,以保证丙烯酸树脂的性能。

三、丙烯酸树脂聚合法的应用领域1.塑料制品行业:丙烯酸树脂具有良好的耐候性和透明性,可用于制作塑料薄膜、塑料管材、塑料板材等。

2.涂料行业:丙烯酸树脂涂料具有优良的耐候性、耐磨性和装饰性,广泛应用于汽车漆、家具漆、建筑涂料等领域。

3.黏合剂行业:丙烯酸树脂作为黏合剂,具有良好的耐候性、耐热性和粘接性能,可用于制作压敏胶、热熔胶等。

丙烯酸树脂固化温度

丙烯酸树脂固化温度

丙烯酸树脂固化温度(最新版)目录1.丙烯酸树脂概述2.丙烯酸树脂的种类和性能3.丙烯酸树脂的固化温度4.丙烯酸树脂在各领域的应用5.丙烯酸树脂的发展前景正文一、丙烯酸树脂概述丙烯酸树脂是一种热塑性树脂,具有优良的耐候性、耐化学品腐蚀性和附着力。

其主要原料为丙烯酸酯单体,通过聚合反应制成。

丙烯酸树脂在涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域有着广泛的应用。

二、丙烯酸树脂的种类和性能丙烯酸树脂种类繁多,根据不同的单体结构和性能特点,可分为以下几类:1.热塑性丙烯酸树脂:具有较好的耐候性、耐化学品腐蚀性和附着力,但其耐热性能较差。

2.热固性丙烯酸树脂:在结构中带有一定的官能团,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,具有较高的耐热性能。

3.水性丙烯酸树脂:是以水为溶剂或分散介质的丙烯酸树脂,具有环保、低毒的特点。

三、丙烯酸树脂的固化温度丙烯酸树脂的固化温度受树脂类型和性能要求的影响。

一般来说,热塑性丙烯酸树脂的固化温度在 200 度左右,而热固性丙烯酸树脂的固化温度较高,通常在 100 摄氏度以上。

水性丙烯酸树脂的固化温度较低,通常在 60-80 摄氏度之间。

四、丙烯酸树脂在各领域的应用丙烯酸树脂在各个领域有着广泛的应用,如:1.涂料:丙烯酸树脂涂料具有良好的耐候性、耐化学品腐蚀性和附着力,广泛应用于建筑、家具、汽车等行业。

2.胶粘剂:丙烯酸树脂胶粘剂具有较高的粘接强度和耐热性能,可用于粘接金属、塑料、皮革等材料。

3.印刷油墨:丙烯酸树脂印刷油墨具有优良的耐候性、耐化学品腐蚀性和附着力,可用于各种印刷工艺。

五、丙烯酸树脂的发展前景随着科学技术的发展和对环保、节能、低毒的要求,丙烯酸树脂在涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域的应用将会越来越广泛。

第八章丙烯酸树脂

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。

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第五章丙烯酸树脂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,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,70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。

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。

第二节丙烯酸(酯)及甲基丙烯酸(酯)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。

此外,常用的非丙烯酸单体有:苯乙烯、丙烯睛、醋酸乙烯酯、氯乙烯、二乙烯基苯、乙(丁)二醇二丙烯酸酯等;近年来,随着科学、技术的进步,新的单体尤其是功能单体曾出不穷,而且价格不断下降,推动了丙烯酸树脂的性能提高和价格降低。

比较重要的功能单体有:有机硅单体,叔碳酸酯类单体(Veova 10,V eova 9, Veova11),氟单体(包括烯类氟单体:三氟氯乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、氟丙烯酸单体。

)、表面活性单体,其他自交联功能单体等。

常用的单体及其物性见下表:①200C时的数据。

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。

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:CH 2CHSi(OR)3,R 可以为CH 3C 2H 5C 3H 9CH(CH 3)2C 2H 5OCH 3,,,,.γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的结构式为:333232)Si(OCH —))COO(CH C(CH CH == 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:33223232)OCH CH Si(OCH —))COO(CH C(CH CH ==另外,硅偶联剂可以作为外加交联剂应用。

如: β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷:OCH 2CH 2Si(OCH 2CH 3)3γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷:OCH 2O(CH 2)3Si(OCH 3)3γ-氨丙基三乙氧基硅烷: 3322222)CH Si(OCH CH CH CH NH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:C R 1R 2R 3COOH式中:R l 、R 2、R 3为烷基取代基,而且至少有一个取代基为甲基,其余的取代基为直链或支链的烷基。

涂料树脂合成单体用叔碳酸的碳原子数一般是9、10、11,壳牌公司是叔碳酸乙烯酯的主要生产商,有VeoV a9,10,11等3个品种。

叔碳酸是一种支链酸,在常温下一般是液体,而直链酸是固体,但两类酸的沸点往往非常接近,支链酸与有机溶剂有很好的相容性,合成中具有很好的操作性。

在叔碳酸乙烯酯分子中,α碳原子上具有丰富的烷基,形成了极大的空间位阻效应和屏蔽作用,不但对自身而且对周围的基团也起到保护的作用;同时由于烷基的非极性及其对紫外光的稳定性,使得叔碳酸乙烯酯分子极性小,具有极强的疏水性,且对紫外光不敏感。

其均聚物或与其他单体的共聚物具有优良的耐候性、耐碱性、耐水性。

叔碳酸乙烯酯与醋酸乙烯酯具有极好的反应性,如在乳液聚合或溶液聚合中具有相同的竞聚率和几乎相同的转化率。

与醋酸乙烯酯进行共聚制备乳液时,叔碳酸乙烯酯就像保护伞一样,既保护自己的酯基,又保护邻近的醋酸乙烯酯的酯基,从而改善了均聚醋酸乙烯酯乳液的耐水性、耐碱性和耐擦洗性较差的缺点,使得共聚乳液具有优良的水解稳定性、耐擦洗性、耐候性以及很好的颜、填料粘接力等。

叔碳酸缩水甘油酯的结构式如下:C R 1R 2R 3COO CH 2O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%。

由于叔碳酸乙烯酯上有三个支链,一个甲基,至少还有一个大于C 4的长链,因此空间位阻特别大,不仅自身单元难以水解,而且对于共聚物大分子链上邻近的醋酸乙烯酯单元也有很强的屏蔽作用,使整体抗水解性、耐碱性得到很大的改善,同时,正是由于此屏蔽作用,使叔碳酸乙烯酯共聚物漆膜具有很好的抗氧化性及耐紫外线性能。

叔碳酸基团的屏蔽作用可如下图示意表示:C R1R2R3CH2CH2CH CH CH2CHOCO CH3OCO CH3 OC O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。

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(T g)、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(2-EHA)为最常用的软单体。

长链的丙烯酸及甲基丙烯酸酯(如月桂酯、十八烷酯)具有较好的耐醇性和耐水性。

功能性单体有含羟基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,含羧基的单体有丙烯酸和甲基丙烯酸。

羟基的引入可以为溶剂型树脂提供与聚氨酯固化剂、氨基树脂交联用的官能团。

其它功能单体有:丙烯酰胺(AAM)、羟甲基丙烯酰胺(NMA)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯(AAEM)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)、乙烯基硅氧烷类(如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,乙烯基三异丙氧基硅烷,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)单体等。

功能单体的用量一般控制在1%~6%(mass ratio ),不能太多,否则可能会影响树脂或成漆的贮存稳定性。

乙烯基三异丙氧基硅烷单体由于异丙基的位阻效应,Si -O 键水解较慢,在乳液聚合中其用量可以提高到10%,有利于提高乳液的耐水、耐候等性能,但是其价格较高。

乳液聚合单体中,双丙酮丙烯酰胺(DAAM )、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯(AAEM )分别需要同聚合终了外加的己二酰二肼、己二胺复合使用,水分挥发后可以在大分子链间架桥形成交联膜。

含羧基的单体有丙烯酸和甲基丙烯酸,羧基的引入可以改善树脂对颜、填料的润饰性及对基材的附着力,而且同环氧基团有反应性,对氨基树脂的固化有催化活性。

树脂的羧基含量常用酸值(A.V . ,即中和1g 树脂所需KOH 的毫克数,单位mgKOH/g (固体树脂),一般A.V . 控制在10mgKOH/g (固体树脂)左右,聚氨酯体系用时,A.V . 稍低些,氨基树脂用时A.V . 可以大些,促进交联。

合成羟基型丙烯酸树脂时羟基单体的种类和用量对树脂性能有重要影响。

双组分聚氨酯体系的羟基丙烯酸组分常用伯羟基类单体:丙烯酸羟乙酯(HEA )或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA );氨基烘漆的羟基丙烯酸组分常用仲羟基类单体:丙烯酸-β-羟丙酯(HPA )或甲基丙烯酸-β-羟丙酯(HPMA )。

伯羟基类单体活性较高,由其合成的羟丙树脂用作氨基烘漆的羟基组分时影响成漆贮存,可选择仲羟基丙酯单体。

近年来也出现了一些新型的羟基单体,如丙烯酸或甲基丙烯酸羟丁酯,甲基丙烯酸羟乙酯与ε-己内酯的加成物(1︰1或1︰2mol ratio ,Dow Chem 公司)。

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