羟基丙烯酸树脂改性醇酸树脂

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丙烯酸改性醇酸汽车修补漆

丙烯酸改性醇酸汽车修补漆

traditionaI
arrire.
Key-田陆lacrylic
modified alkyd,automotive repair paint,prepare
万方数据
100
-收稿日期:2009--06—15
作者简介:龙毛明,男,安徽安庆人,安庆菱湖漆业有限公司质监部长,工程师。
万方数据
第4期
2.2
龙毛明:丙烯酸改性醇酸汽车修补漆
・57・
PMMA树脂的合成工艺
用二甲苯溶解B.P.O,比例为10。1,必要时加热(不得超过60℃)升温助溶。全溶后,除去水,与 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、正十二烷基硫醇混合均匀。 将二甲苯回流,然后将上述单体混合物用4h滴加到回流二甲苯中,滴加完毕,保温2 h,降温出锅。 PMMA树脂技术指标见表1。 3丙烯酸改性醇酸树脂的制备
容器中状态 流出时间(IS0,6号杯)/s≥ 细度/且m 遮盖力/(g/m2)
符合
75 20 60


GB|T6753.4 GB/T6753.1
GB/T1 726


86
万方数据
・58・
安庆师范学院学报(自然科学版)
检验项目
2009年 检验方法 GB/T1728
GB/T1728 GB/T1743 GB/T6742
二009年11月
安庆师范学院学报(自然科学版)
Journal of Anqing Teachers
NOV.2009
第15卷第4期Βιβλιοθήκη College(Natural
Science
Edition)
VOI.15 No.4
丙烯酸改性醇酸汽车修补漆
龙毛明

常见防腐面漆介绍

常见防腐面漆介绍

醇酸面漆醇酸树脂面漆主要与醇酸树脂底漆相配套,应用于轻微至中等的腐蚀环境,在中性的乡村环境和干燥的建筑物内部等,使用寿命可以达到10~20年。

在紫外线的照射下,醇酸树脂面漆会粉化和变黄,但是这种情况比环氧树脂面漆要好得多。

醇酸树脂的耐化学品和溶剂性能有限,并且不耐水,也不适用于经常处于潮湿的环境。

醇酸树脂面漆在施工中和干燥过程中的空气温度最好保持在5°C (41°F)以上,否则会延长干燥时间。

不过,醇酸面漆也能够在低至-5°C (23°F)时施工,但是会相应地延长干燥时间。

单道涂层涂覆过厚,会导致干燥缓慢以及起皱等问题。

很多用户会投诉说醇酸树脂面漆的干燥太慢了,主要的原因也在于涂覆过厚。

有时候会发生环氧树脂底漆上面涂醇酸树脂面漆的情况,最好避免,因为这会引起附着力问题。

需要单组分面漆的时候,可以改用丙烯酸面漆,各方面性能都低于醇酸面漆。

对于风化后的丙烯酸聚氨酯面漆,醇酸树脂面漆可以安全地覆涂,但是涂漆前要进行彻底的清洁,特别是除油。

在大气暴露下,醇酸树脂面漆会黄变,但是它比环氧面漆具有更好的耐久性。

在没有自然光的环境不,比如说卫生间等,醇酸树脂面漆会逐渐地变黄。

醇酸树脂面漆最初的光泽度以及光泽保持性颜色有很大关系,通常白色为是最好。

实际的光泽度与颜色、配方、生产地、施工方法、底材以及暴露环境有很大关系。

有机硅改性醇酸树脂涂料由于硅氧链具有突出的化学键能,使得有机硅化合物具有极低的的表面能和极优的耐候性能。

有机硅改性醇酸树脂涂料既保留有醇酸树脂漆室温固化和涂膜物理、机械性能好的优点,又具有有机硅树脂耐热、耐紫外线老化及耐水性好的特点,是一种综合性能优良的涂料。

最早的改性方法是将有机硅树脂直接加到反应达到终点的醇酸树脂反应釜中即可。

通过这样简单的混合,醇酸树脂的室外耐候性大大改进。

另一种改性方法是制备反应性的有机硅低聚物,用以和醇酸树脂上的自由羟基进行反应;也可将有机硅低聚物作为多元醇与醇酸树脂进行共缩聚。

课程设计—醇酸树脂设计

课程设计—醇酸树脂设计

《化工前沿技术》结课论文论文题目JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY课程设计学院____化工与药学院______专业____化学工程与工艺__ _年级班别______________________学号______________________学生姓名_______________________指导教师_______________________2015年12月10日1.课题名称 (4)2.设计要求及任务: (4)2.1设计出醇酸树脂的配方,要求如下: (4)2.2叙述整个工艺流程,包括设备,工艺条件,原材料,成品质量指标 (4)2.3采用溶剂法进行生产,选用间歇式操作方式,原料自选 (4)2.4画带控制点的工艺流程图 (4)2.5设计反应釜,考虑个加料口及排空口等,操作压力,温度等各条件 (4)3. 设计过程中可以有合理创新 (4)序言 (5)1.1醇酸树脂 (6)1.1.1醇酸树脂涂料的优点: (6)1.2 醇酸树脂的分类 (6)1.2.1 按改性用脂肪酸或油的干性分 (6)1.2.2按醇酸树脂油度分 (7)2.1 合成原理 (9)2.2 合成原料 (9)2.2.1多元醇 (10)2.2.2多元酸 (10)2.2.3脂肪油(酸) (10)2.2.4催化剂 (10)2.2.5 催干剂 (10)2.2.6回流溶剂 (10)2.3 合成工艺 (10)2.3.1醇酸树脂的合成工艺: (10)2.4 醇酸树脂配方设计 (11)2.4.1主要原料的选取 (11)2.4.2配方的设计与计算 (11)2.4.3理论配方设计表: (13)2.5工艺流程确定 (14)2.5.1简单工艺流程图 (14)2.5.3产品指标 (15)2.5.4工艺流程图 (15)2.6物料衡算 (16)2.7改性研究 (16)2.8设计总结 (17)3.1 应用 (17)3.1.1独立作为涂料成膜树脂,利用自动氧化干燥交联成膜。

第一章醇酸树脂

第一章醇酸树脂

27
2.醇解法 脂肪酸法必须用脂肪酸,而不是直接用油类,脂肪酸是
由油加工而得。因而增加了工序,提高了成本。如果把油、 多元醇、多元酸直接混合在一起酯化时,由于多元醇和多元 酸(酐)优先酯化,生成聚酯。聚酯不溶于油,而且反应到 一定程度就发生胶化(凝胶)。
在生产中,先将油(甘油三酸酯)与甘油进行醇解,生 成甘油—酸酯和甘油二酸酯,再与苯二甲酸酐酯化。
从理论上讲生成物(树脂)的分子量可以无穷大,但实际 上是不可能的。原因是随分子量的增大,官能团的活性越来 越低,最后形成HO˜˜˜˜˜˜˜˜˜OH这样的结构。
第一章 聚酯、醇酸树脂
7
二、聚酯树脂的固化
工业上合成的聚酯树脂根据原料的不 同,种类相当多, 但它们几乎都是粘稠透明的液体,需要用固化剂与之发生交 联反应才能形成有用的涂膜。
eB
m0 占树脂成分(%)
— 0.824 2.176
— 3.0 — —
0.824 0.275 0.725 1.00 2.824
— —
55.0
— 15.37 33.73 104.10
4.1 100.0
第一章 聚酯、醇酸树脂
22
第一章 聚酯、醇酸树脂
23
不同油度醇酸树脂参考羟基过量数
油度(%)
65 62~65 60~62 55~60 50~55 40~50 30~40
#溶剂油,加氏管,26℃,秒 6~9
不挥发份,%
50+2
细度,微米
≤20
第一章 聚酯、醇酸树脂
31
生产工艺: 1.将亚麻油、甘油加入反应釜,升温,搅拌通入
第一章 聚酯、醇酸树脂
与苯酐酯化过量羟基数(%)
甘油
季戊四醇

丙烯酸树脂

丙烯酸树脂

丙烯酸树脂的交联反应: 5、羟甲基与羟甲基的反应(含N-羟
甲基丙烯酰胺的树脂)
O
O
O
O
P C N H C H 2 O HP C N H C H 2 O H P C N H C H 2 O C H 2 N H CP
6 羟甲基与羧基的反应
O
O
PC N H C H 2 O HH O CP
O
O
PC N H C H 2 O CP
.
24
丙烯酸树脂官能 团种类
功能单体
交联反应物 质
羟基 羧基
环氧基 N-羟甲基或甲 氧基酰胺基
与烷氧基氨基树脂
(甲基)丙烯酸羟基 烷基酯
(甲基)丙烯酸、衣 康酸或马来酸酐
(甲基)丙烯酸缩水 甘油酯
N-羟甲基(甲基) 丙烯酰胺、N-甲 氧基甲基(甲基 )丙烯酰胺
热交联 与多异氰酸酯室温
交联 与环氧树脂环氧基
.
7
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
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
提高柔韧性,促进成膜, 称之为软单体。
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
丙烯酰胺
N-羟甲基丙烯酰胺 .
引入官能团或交联点, 提高附着力,
称之为交联单体。
8
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

醇酸树脂

醇酸树脂
,可以防止沉底、涂刷松弛, 触变型醇酸树脂制成的涂料,可以防止沉底、涂刷松弛, 比普通漆膜厚一倍时不产生流挂,涂刷平顶时不会滴漆。 比普通漆膜厚一倍时不产生流挂,涂刷平顶时不会滴漆。 其漆膜性能与普通醇酸族基本相仿。 其漆膜性能与普通醇酸族基本相仿。
7、无油醇酸树脂
2、烘干型醇酸树脂(中、短油度) 烘干型醇酸树脂( 短油度)
(1)半干性醇酸树脂 (1)半干性醇酸树脂 半干性醇酸树脂与氨基树脂能配制成氨基清漆 氨基清漆和 半干性醇酸树脂与氨基树脂能配制成氨基清漆和烘漆 等产品。 等产品。 它具有良好的烘干性、保干性、保色性、 它具有良好的烘干性、保干性、保色性、耐酸和耐 碱性、耐油性,光泽高,硬度好等优点。 碱性、耐油性,光泽高,硬度好等优点。 (2)不干性醇酸树脂 (2)不干性醇酸树脂 不干性醇酸树脂与氨基树脂能配制成各种氨基清烘漆 氨基清烘漆等 不干性醇酸树脂与氨基树脂能配制成各种氨基清烘漆等。 涂膜具有硬度高与光泽高、坚韧、 涂膜具有硬度高与光泽高、坚韧、保色性和保光性好 等优点 (3)应用 这类涂料已广泛用于涂装自行车、缝纫机、电扇、 这类涂料已广泛用于涂装自行车、缝纫机、电扇、洗 衣机、玩具、轿车、仪表仪器等, 衣机、玩具、轿车、仪表仪器等,对金属的表面有较好的 装饰性和保护作用。 装饰性和保护作用。
(3)烯丙基醚无油醇酸树脂也是自干型的不饱和聚酯树 烯丙基醚无油醇酸树脂也是自干型的不饱和聚酯树 它具有耐久性好、保色和保光性好、光泽高、 脂。它具有耐久性好、保色和保光性好、光泽高、柔软性 好等优点,也是属于无油醇酸树脂新品种之一。 好等优点,也是属于无油醇酸树脂新品种之一。可用于木 器涂料和腻子(原子灰)等方面。 器涂料和腻子(原子灰)等方面。
c.各色聚酯氨基橘形烘漆——该漆以橘形花纹的美观、 c.各色聚酯氨基橘形烘漆 各色聚酯氨基橘形烘漆——该漆以橘形花纹的美观 该漆以橘形花纹的美观、 色彩柔和外观新颖等特色,主要用于计算机、打字机、 色彩柔和外观新颖等特色,主要用于计算机、打字机、 仪器仪表等方面的涂装。 仪器仪表等方面的涂装。 d.各色聚酯氨基无毒烘漆——主要用于玩具和食品工业 各色聚酯氨基无毒烘漆——主要用于玩具和食品工业 方面。 方面。 e.各色聚酯环氧烘漆——它能用于耐深冲方面的涂料, 各色聚酯环氧烘漆——它能用于耐深冲方面的涂料 它能用于耐深冲方面的涂料, 如食品印铁、卷尺等方面的涂装,具有附着力好, 如食品印铁、卷尺等方面的涂装,具有附着力好,柔韧 性好,耐冲击,保光和保色性好,耐腐蚀性好等优点。 性好,耐冲击,保光和保色性好,耐腐蚀性好等优点。

常用几种防腐面漆介绍

常用几种防腐面漆介绍

常用几种防腐面漆介绍醇酸面漆醇酸树脂面漆主要与醇酸树脂底漆相配套,应用于轻微至中等的腐蚀环境,在中性的乡村环境和干燥的建筑物内部等,使用寿命可以达到10~20年。

在紫外线的照射下,醇酸树脂面漆会粉化和变黄,但是这种情况比环氧树脂面漆要好得多。

醇酸树脂的耐化学品和溶剂性能有限,并且不耐水,也不适用于经常处于潮湿的环境。

醇酸树脂面漆在施工中和干燥过程中的空气温度最好保持在5°C (41°F)以上,否则会延长干燥时间。

不过,醇酸面漆也能够在低至-5°C (23°F)时施工,但是会相应地延长干燥时间。

单道涂层涂覆过厚,会导致干燥缓慢以及起皱等问题。

很多用户会投诉说醇酸树脂面漆的干燥太慢了,主要的原因也在于涂覆过厚。

有时候会发生环氧树脂底漆上面涂醇酸树脂面漆的情况,最好避免,因为这会引起附着力问题。

需要单组分面漆的时候,可以改用丙烯酸面漆,各方面性能都低于醇酸面漆。

对于风化后的丙烯酸聚氨酯面漆,醇酸树脂面漆可以安全地覆涂,但是涂漆前要进行彻底的清洁,特别是除油。

在大气暴露下,醇酸树脂面漆会黄变,但是它比环氧面漆具有更好的耐久性。

在没有自然光的环境不,比如说卫生间等,醇酸树脂面漆会逐渐地变黄。

醇酸树脂面漆最初的光泽度以及光泽保持性颜色有很大关系,通常白色为是最好。

实际的光泽度与颜色、配方、生产地、施工方法、底材以及暴露环境有很大关系。

有机硅改性醇酸树脂涂料由于硅氧链具有突出的化学键能,使得有机硅化合物具有极低的的表面能和极优的耐候性能。

有机硅改性醇酸树脂涂料既保留有醇酸树脂漆室温固化和涂膜物理、机械性能好的优点,又具有有机硅树脂耐热、耐紫外线老化及耐水性好的特点,是一种综合性能优良的涂料。

最早的改性方法是将有机硅树脂直接加到反应达到终点的醇酸树脂反应釜中即可。

通过这样简单的混合,醇酸树脂的室外耐候性大大改进。

另一种改性方法是制备反应性的有机硅低聚物,用以和醇酸树脂上的自由羟基进行反应;也可将有机硅低聚物作为多元醇与醇酸树脂进行共缩聚。

核-壳结构水性丙烯酸改性醇酸树脂涂料及其性能的研究

核-壳结构水性丙烯酸改性醇酸树脂涂料及其性能的研究

右, 保温酯 化, 至酸值为 1~0m K H g 降温, 6 2 g O /后 真
维普资讯
1 4
上 海涂料
第4 6卷
空抽 去 回流 二 甲苯 , 加入 丙二 醇 甲醚兑稀 备 用 。
1 . 核 壳结构 醇酸树 脂 的合 成 .2 2
配方 :
入 和周期 更 容易 接受 。 酸树 脂 的另 一优 势 是它 基 本 醇 不依 赖于 石油 产 品 , 有 得天 独厚 的价 格优 势 。 外 , 具 此 醇 酸树脂 的组分 和性 能 可 在很 宽 范 围 内调 整 , 采用 不 同的多元 醇 和多元 酸就 能得 到性 能各 异 的树脂 ;而醇
和酸之间官能度之 比的变化可控制支化度, 树脂原料
中羧基 之间 或羟基 之 间 的碳 原 子数 能调 整树脂 的柔软 性 等 , 些特 点使 醇酸树 脂 能应用 于更 多 的领域 。 这 水 性 醇酸 树脂 干燥 速 度较 慢 , 特别 是 清漆 的干燥 性 能 更 差 , 时其涂 膜早 期 硬度 、 水 性 和耐 溶 剂 性 同 耐 也较 差 , 为进 一 步 提 高水 溶性 醇 酸树 脂 的性 能 , 要 需 对其 进行 各 种 改性 。常用 的改 性 方法 有 有机 硅 改性 和 丙烯 酸 改性 。 文 首 先制 备 一 基 础醇 酸 树脂 , 后 通 本 然
钟 鑫 2 - , t , l 、慧 罗建瑞 ( . 州拓立造漆有限公 司 4 0 5 ;2郑州市职业介绍中心 40 5 ) 1 郑 50 1 . 50 2 摘 要:首先以亚麻油酸、 三羟甲基丙烷、 季戊四醇、 间苯二 甲酸 、 顺丁烯二酸酐、 苯甲酸为原材
料合成基础醇酸树脂 , 然后将丙烯酸( ) 酯 单体 、 乙烯单体与其接枝共聚制得 水溶性 丙烯酸改性醇酸 苯
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丙烯酸酯改性醇酸树脂的方法采用丙烯酸酯(主要为甲基丙烯酸酯)改性醇酸树脂,可以大大提高醇酸树脂的干燥性、保色性、耐候性和柔韧性。

其改性方法可分为共聚法和酯化法。

1.共聚法丙烯酸酯单体和苯乙烯类单体相同,同样能与含双键或共轭双键的醇酸树脂共聚。

共聚反应是在引发剂作用下,丙烯酸类单体与醇酸树脂中的双键结构按1,4或1,2进行自由基加成共聚反应。

其自由基共聚合首先是引发剂受热分解得到的活性自由基引发脂肪酸链上的双键打开进行加成聚合,继而实现链增长。

同时部分的丙烯酸类单体本身也进行自聚,形成丙烯酸酯类共聚物。

因此利用共聚法合成丙烯酸改性醇酸树脂时,需要同时考虑各类丙烯酸酯单体间的反应速率以及其与醇酸树脂进行接枝共聚的反应速率。

若反应过程中丙烯酸酯类共聚物生成速率过大,会影响接枝共聚速率,难以获得透明的树脂。

共聚法合成的丙烯酸改性醇酸树脂与未改性醇酸树脂相比,颜色较浅,不仅因为丙烯酸酯冲淡了醇酸树脂本身的颜色,而且丙烯酸酯与醇酸树脂的共聚减少了体系的不饱和程度。

改性树脂涂膜的耐水性、耐碱性、耐久性、耐候性、干率和硬度均有较大提高。

但共聚物体系中残留的未反应的丙烯酸酯单体,致使体系贮存稳定性变差。

另外,丙烯酸改性的醇酸树脂共聚物体系组分不均匀,共聚物体系由未改性的醇酸树脂、丙烯酸酯共聚物和丙烯酸改性醇酸树脂的接枝共聚物三者混合而成,导致树脂的耐溶剂性下降,重涂时易产生咬底,与其他树脂的相容性、对颜填料的润湿性都会受到一定影响。

现实生产中可以通过调整工艺和配方,改变引发剂种类,添加链转移剂等方法在一定程度上克服这些问题。

2.酯化法酯化法是先制成相对分子质量较小的聚丙烯酸酯,它们含有羟基、羧基、环氧基,可以与醇酸树脂上的羧基或羟基进行酯化反应达到改性的目的。

(1)单甘油酯法:所谓单甘油酯法,即先合成含一定量羧基的相对分子质量低的丙烯酸预聚物,然后与单甘油酯反应,再加入二元羧酸进一步酯化而得到丙烯酸改性醇酸树脂。

油与甘油(或其他多元醇)先进行醇解,生成单甘油酯,用含有羧基的丙烯酸共聚物与单甘油酯反应,以酸值的变化来控制缩聚反应程度。

当反应达到一定程度后,加入邻苯二甲酸酐和多元醇进一步酯化,制得丙烯酸改性醇酸树脂。

单甘油酯法和共聚法两种工艺合成的改性醇酸树脂具有相似的表干性,但在实干性方面,采用单甘油酯法合成的树脂,因为油分子的双键和α- 亚甲基所起的化学反应少,所以比共聚法有较快的实干性。

另外,单甘油酯法制得的树脂对非极性溶剂具有良好的相容性,说明其组分均匀,不存在大量的聚丙烯酸类自聚物,而用共聚法制得的聚合物却含有这些物质。

羧基丙烯酸预聚物的相对分子质量及其分布和预聚物中羧基的浓度对单甘油酯法合成丙烯酸改性醇酸树脂的性能影响很大;丙烯酸预聚物的相对分子质量大且分布不均匀,会影响预聚物与醇酸树脂的反应性能,未参加反应的预聚物与醇酸树脂的相容性差,直接影响改性树脂涂膜的外观及重涂性。

羧基浓度过低时,有较多的丙烯酸预聚物无法参加反应接枝到醇酸树脂分子上而游离出来,故树脂溶解差,其涂膜重涂性不良;羧基浓度过高,预聚物的反应官能度较大,反应工艺难以控制,易于胶化。

单甘油酯改性醇酸树脂,可以在植物油醇解结束后加入丙烯酸预聚物,也可将植物油、多元醇和丙烯酸预聚物先进行醇解反应,醇解过程中,丙烯酸预聚物的羧基已与羟基进行反应,避免了与苯酐发生竞争反应。

丙烯酸预聚物的合成工艺,会影响丙烯酸预聚物的分子结构及羧基分布,进而直接影响改性树脂的性能。

(2)脂肪酸法:首先合成相对分子质量非常低的含羧基和羟基的具有反应活性的丙烯酸预聚物。

合成树脂的原料采用脂肪酸代替植物油。

丙烯酸预聚物与合成醇酸树脂的原料同时加入反应釜进行酯化反应。

脂肪酸法的配方设计不同于单甘油酯法,丙烯酸预聚物以等质量替代干性油脂肪酸而不是替代多元醇和多元酸。

脂肪酸法合成的丙烯酸改性水性醇酸树脂明显改善了涂膜性能,包括提高涂膜光泽,缩短涂膜的干燥时间和增强涂膜的早期耐水性。

丙烯酸预聚物的玻璃化温度对改性树脂涂膜的硬度影响较大,高玻璃化温度的丙烯酸预聚物能提高树脂涂膜的硬度,低玻璃化温度的丙烯酸预聚物能作为涂膜的增塑剂,也可提高树脂涂膜的耐候性及耐久性。

丙烯酸预聚物用量对涂膜的早期耐水性、外观及抗冲击性影响较大。

关键技术:高固低粘羟基丙烯酸树脂改性醇酸树脂的合成机理,通过合成具有活性羟基的丙烯酸酯预聚物,通过羟基与醇酸树脂单体的羧基进行酯化反应,将丙烯酸酯接枝到醇酸树脂分子上。

技术难点:1.如何制备高固低粘的油性羟基丙烯酸预聚物;2.如何将羟基丙烯酸树脂接枝到醇酸树脂分子当中;3.如何改善改性树脂与各类异氰酸酯固化剂的相容性。

羟基丙烯酸树脂改性醇酸树脂的合成机理合成树脂的性能要求:1.含有活性官能团-羟基,能与醇酸树脂进行酯化反应,达到改性目的。

2.具有高固低粘的特点,易于醇酸树脂进行共聚反应3.与各类异氰酸酯固化剂具有良好的相容性,易于配漆。

4.具有良好的溶剂释放性。

羟基丙烯酸树脂改性醇酸树脂合成路线图丙烯酸酯预聚物的制备配方:甲组分:甲基丙烯酸甲酯70.7%~74.7%丙烯酸乙酯15.0%~17.0%甲基丙烯酸羟乙酯 5.0%~7.0%甲基丙烯酸环己酯 3.3%~4.3%巯基乙醇 2.0%~2.5%乙组分二叔戊基过氧化物(DTAP)9.3%~11.7%二甲苯88.3%~91.7%其中甲乙组分比例为7:3工艺:先按质量比配好甲、乙组分。

将约1/4的混合溶液置于反应釜内,留出约1/6作最后的引发剂补加,将其余的乙组分和所有甲组分混合均匀。

将反应釜在通氮气保护下加热至135℃,开始滴加甲、乙的混合溶液,约3h内滴毕,保持温度在148℃~152℃之间,保温约3h,后将剩余乙组分快速滴入反应釜,滴加完毕继续保温约45min后,冷却至60℃以下,出料。

自由基聚合机理:链引发:链增长:链终止:羟基丙烯酸预聚物配方的选择引发剂用量及种类的选择表1 引发剂种类对固体份、分子量以及分子量分布的影响引发剂种类实际固含分子量/Mn 分子量分布BPO 57.3% 1.91×1047.20AIBN 59.7% 2.06×1049.72DTBP 68.3% 1.12×104 1.57DTAP 69.1% 5.28×103 1.31图1 引发剂用量对树脂粘度的影响通过表1数据可以发现,使用BPO和AIBN作为引发剂时,树脂的固体份很低,因此转化率低,不利于成本的降低。

这主要是因为BPO和AIBN都是低温引发剂,在较高温度下,半衰期过短,引发剂分解过快,不能有效的维持后期的反应。

DTBP是叔丁基过氧化物,DTAP是叔戊基过氧化物。

两者同为高温引发剂,但是相比两者的夺氢能力,DTAP要比前者弱很多,DTBP除了正常的链引发外,还能从聚合物分子链上夺取氢原子,使其具有一定的交联现象。

而DTAP主要自由基反应不能夺氢,交联小,故得到的树脂分子量较小。

通过图1可以看出,随着引发剂用量的增大,树脂的粘度明显下降。

但引发剂用量过多会影响树脂的成膜强度,且引发产生的热量过大,不利于生产控制。

综合考虑,引发剂用量以4%~5%为准。

链转移剂的选择在合成羟基丙烯酸树脂过程中,树脂的低分子和羟基均匀分布是很难同时达到的,为解决此问题,我们选用气味较低的巯基乙醇作为链转移剂。

表2是不同巯基乙醇用量对体系粘度和分子量的影响,当其用量超过2.5%后,体系分子量过低,且体系残留巯基乙醇的气味,综合考虑成本及性能,确定链转移剂用量为2.0%左右。

表2 链转移剂用量对树脂粘度的影响巯基乙醇用量粘度mPa·s 分子量/Mn 分子量分布1.0 3200 1.83×1042.11.5 1920 8.59×103 1.592.0 1400 5.28×103 1.312.5 1000 4.77×103 1.343.0 960 3.27×103 1.293.5 890 2.15×103 1.20特殊单体的选择为解决配漆的暗泡问题,选用了三种不同的特殊丙烯酸酯单体对预聚物进行改性,分别对比其改性效果,结果见表3。

表3 特殊单体种类对固化剂相容性以及暗泡现象的影响得到改善,但树脂耐黄变性能甲基丙烯酸苄酯良好一般得到极大改善,且树脂耐黄变甲基丙烯酸环己酯良好优良表4 特殊单体用量的确定单体用量/% 丙烯酸树脂实际固含/% 暗泡现象1.0 69.5 暗泡现象明显2.0 69.1 仍有少量暗泡3.0 69.3 得到极大改善4.0 68.9 无暗泡现象5.0 67.2 无暗泡现象通过表3可以发现,选用甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸环己酯虽然都能改善暗泡问题,但前者所得的树脂容易黄变,故最终选用甲基丙烯酸环己酯。

由表4得,随着甲基丙烯酸环己酯用量的增加,暗泡现象得到明显改善,但所制得的羟基丙烯酸酯预聚物实际固含偏低,同时也为了成本考虑,最终确定甲基丙烯酸环己酯用量为4.0%左右。

羟基丙3.5烯酸酯改性醇酸树脂的制备配方:羟基丙烯酸酯预聚物10.4%~12.4%C9脂肪酸 6.8%~7.6%季戊四醇8.0%~10.0%苯酐42.4%~46.4%新戊二醇22.5%~ 25.5%偏苯三酸酐 3.0%~5.0%抗氧剂0.1%工艺:按上述配方于反应釜中投入所有物料,并加入少量二甲苯用于回流。

通氮气保护,开搅拌,快速升温至180℃,观察出水情况,若出水较少,可添加适量二甲苯,保温1h~2h后,分别升温至190℃、200℃、210℃,每个温度下各保温约1h,最后升温至220℃,保温回流约2h后,取样检测酸值和粘度,酸值低于10mgKOH/g 后,降温,加入二甲苯进行兑稀至固体含量为75.0%。

性能讨论分析:1.羟基丙烯酸预聚物对改性树脂性能的影响羟基丙烯酸预聚物的性能以及用量对最终改性树脂的性能有着极为重要的影响。

预聚物分子量大小及其分布的控制是改性醇酸树脂合成的关键,分子量过大,后期酯化容易胶化,太小则漆膜易快干,保色、保光等性能达不到改性的要求。

最终预聚物分子量宜控制在4500~5500之间,这样能兼顾两者的性能。

分子量分布方面,分子量分布过宽,部分预聚物不易与醇酸反应,造成树脂化学不相容,影响树脂的透明度。

用量方面,预聚物用量过多,则预聚物参与酯化不完全,残留预聚物与改性醇酸树脂相容性不好,导致树脂浑浊不透明,树脂性能较差,同时成本也较高。

预聚物用量过少,则改性作用不明显。

通过实验对比发现,最终用量为11%左右时,综合性能达到最优。

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