水性丙烯酸树脂常用交联剂的研究进展
水性环氧交联丙烯酸树脂乳液的结构及性能表征
M et al ion concent rat ion ( g/ L) Gel t im e aft er adding K Cl Gel t ime af ter adding CaCl2 t emperature= 75 linker) = 2% , pH= 7,
No 45h 40h 24h ( copolymer) = 25% , ( Cross
2. 3 环氧交联乳液讨论 2. 3. 1 交联乳液薄膜 AFM 形貌 : 通过 AFM 可以直 观观察各种聚合物膜结晶形貌[ 6] 。 F ig. 5 是聚皂乳液 的超薄膜形貌图 , 可以看到舒展的不相连的线条, 是由 一些椭圆的粒子铺展而成。这是由于羧基带负电荷之 间的斥力作用, 分子充分舒展, 在成膜时 , 彼此并不凝 聚。
, 采用接触模式。
用美国 TA 公司 AR G2 流变仪测定黏度、 储能模 量和损耗模量, 表征乳液流变性能。 2 结果与讨论 2. 1 无皂乳液种子聚合单体组成的确定 根据实验, 确定较佳单体比例是: ( MAA) = 8% ~ 10% , ( HEA) = 2% , n ( BA) / n ( St) = 1~ 1. 2, ( PVA) = 4% , 引发剂 ( KSP) = 5% 。 60 形成种子 液, 然后在 75 2. 2 反应 2 0 h~ 3 0 h。 金属阳离子对丙烯酸树脂的影响
G!, t an 较高, 表明粘性行为大于弹性行为。随应力 增大, G!增大 , G∀ 减小 , tan 逐渐 降低, 即粘 性降低, 弹性增加 ; 当应力在中等水平时, 弹性大于粘性 , 在一 定范围内其值保持稳定 ; 当应力再增大时 , G!继续增 大, G ∀迅速降低。从分子运动变化角度 分析, 一般柔 性分子滞后严重 , 在较高的应力下表现为弹性增加很 快, 而交联产生网状结构的刚性分子, 其弹性线性比较 好, 也就是在高应力下 , 分子主链难以发生大的改变, 抗应力变化比较好。对比 F ig. 4 中的 G!, 可以知道, 阳离子催化的交联乳液应力耐受性是较好的。
阳离子型水性丙烯酸树脂的合成、改性及成膜机理的研究的开题报告
阳离子型水性丙烯酸树脂的合成、改性及成膜机理的研究的开题报告1. 研究背景水性涂料在近年来的发展越来越受到人们的关注，主要因为其环保性能优秀，更适合在室内墙面、家具等领域中使用。
而水性涂料的核心技术就是水性树脂的研发与合成。
其中，阳离子型水性丙烯酸树脂是一种具有良好性能的水性树脂，广泛应用于木器、纸张、纺织品等领域。
2. 研究目的本研究旨在合成一种高性能的阳离子型水性丙烯酸树脂，并探究其改性和成膜机理，以期为水性涂料的研发提供技术支持和理论支持。
3. 研究内容3.1 阳离子型水性丙烯酸树脂的合成本研究采用接枝共聚法合成阳离子型水性丙烯酸树脂。
通过合适的前处理、自由基发生剂和引发剂的调整以及合适的反应条件，得到具有一定阳离子水解性能、活性以及可分散性的水性树脂。
3.2 阳离子型水性丙烯酸树脂的改性本研究将尝试采用不同的改性剂对阳离子型水性丙烯酸树脂进行改性。
根据不同的改性机理，选择合适的改性剂，可以改善树脂的耐水性、耐热性以及涂层的透明度、光泽度等性能。
3.3 阳离子型水性丙烯酸树脂的成膜机理研究本研究将探究阳离子型水性丙烯酸树脂的成膜机理。
通过原位红外光谱、电化学阻抗谱等分析手段，研究树脂与底材之间的相互作用力、树脂分子的空间结构等因素对成膜的影响，并对水性涂料的性能和应用范围进行探讨。
4. 预期结果4.1 成功合成具有一定阳离子水解性能、活性以及可分散性的水性树脂。
4.2 通过改性剂的加入，提高树脂的耐水性、耐热性以及涂层的透明度、光泽度等性能。
4.3 揭示阳离子型水性丙烯酸树脂的成膜机理，并探讨其与底材之间的相互作用力、树脂分子的空间结构等因素对成膜的影响。
5. 研究意义本研究探究阳离子型水性丙烯酸树脂的合成、改性和成膜机理，可以为水性涂料的研发提供技术支持和理论支持。
同时，也可以丰富水性涂料的种类和性能，促进水性涂料在更广泛的领域中的应用，促进涂料市场的绿色可持续发展。
水性丙烯酸树脂的合成研究_曹力
100 左右、引发 剂用 量在 1. 75% 左 右即 能制得 性能 良好、 转化率较高的水性树脂。
F ig. 3 DSC pro file of acry lic res in 图 3丙烯酸树脂 DSC曲线
3 结论 1) AA、HPA 在单体中的质量分数 分别在 12. 5% 左右 和
1 2. 5% ~ 15% , 即能使制得的水 性树脂具备 足够的水溶 性和
15
水性丙烯酸树脂的合成研究
ZHANJIE 2007, 28 (1 )
聚合单体的相应均聚 物, 丙烯酸酯类 单体均 参与了 共聚合 反 应; 产物中各物质是 通过 化学键 结合, 大 大改 善 了各 物质 之 间的相容性。
较高的透光率; 2)溶剂 /单体 质量 比 为 1 1、反 应时 间 6 h、反 应 温 度
综合各因素, 我们选用 BPO 作引发剂。 本文在其他反应 条件相同的情况 下研究 了树脂黏 度、转 化率与引发剂用量的 关系, 见图 1。
HPA 用量的变化, 对丙烯酸树 脂的 黏度影 响不 大, 说明 HPA 的用量对树脂黏度影响不明显。 2. 4 AA 用量的影响
含有 - COOH 单体并中和成 盐是实现丙烯酸树脂水溶性 的必要条件。一般 - COOH 单体 用量越 多, 丙 烯酸 树脂越 容 易溶解于水, 所以 为了获 得理 想的 水溶 性, 必须 均匀 地加 入 足够量的 - COOH; 但 - COOH 量太多 又会引 起涂膜 耐水性、 耐碱性 变差, 所以, - COOH 的引入量还必须在满足 水溶性的 前提下加以控制。
水性油墨用丙烯酸酯树脂的改性研究进展
更优的ＷＡ Ｒ 连接料
。
１ 功 能 单 体 改 性
ＷＩ 中通 常 引入 功 能 单 体 作 为 连 接 料 的共 聚 改 性剂 ， 如 引入 交 联 单体 可 使 共 聚物 分 子 链 上含 有 可
交 联 的基 团 ， 使ＷＩ 在 成膜 过 程 中通 过 分子 内或分 子 间 的交 联 反 应 ， 形成 立 体 网状 结 构 的 聚合 物 ＿ ５ ］ ， 从 而 使 油 墨 具 有 良好 的耐 水 性 、附着 性 和 常 温 固 化 能
关键词 ： 水性油墨 ； 丙烯 酸 酯树 脂 ； 连接料 ； 改 性
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ４ ３ ３ ． ４ ３ ６ ： Ｔ Ｓ ８ ０ ２ ． ３ 文 献标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ － ２ ８ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ ５ ３ — ０ ５
能 单体 ， 采 用 预 乳 化半 连 续 种子 乳 液 聚 合法 合 成 了 ＷＡ Ｒ，引入 的ＡＤ Ｈ交联 剂 可与 Ｄ Ａ ＡＭ一起 构成 室 温 自交联体 系 。研 究结果表 明 ： 当ｍ（ Ａ Ｄ Ｈ） ： ｍ（ Ｄ Ａ Ａ Ｍ） ＝ （ １ ． ０ ～ １ ． ２ ） ： １ 时 ，相应 乳 液及 其胶 膜 的综 合 性能 相 对
２ ０ １ ３年 ３月 第 ２ ２卷 第 ３期
Ｖｏ １ ． ２ ２ Ｎｏ ． ３． Ｍ Ｅ ａ ｒ ， ２ ０ １ ３
中 国 胶 粘 剂
ＣＨＩ ＮＡ ＡＤＩ － ［ Ｅ ＥＳ Ｆ ＶＥＳ
水性油墨用丙烯 酸酯树脂 的改性研究进展
周 婷 婷 ，张英 强 ，吴
（ 上海应用技术学院 ， 上海
予 墨膜 良好 的 自然干 燥性 和优 异 的成膜 特 性 。
高吸水性丙烯酸树脂的合成及其性能研究
定量 的Ａ ， Ａ 在冰水 浴下用Ｎ Ｏ ａ Ｈ溶液（ ｍｏ ＬＯ和 。 １ ｌ） Ｏ ／ ？ 和高岭 土 ， 密封 ， 磁力搅 拌至混合 均匀 ， １ 护下加 热 Ｎ保
反应 。当反应体系成糊状时 ， 停止搅拌 。 继续反应一定
将 以上两种溶液混 合 ， 再加入交联剂ＭＢ 引发剂Ａ Ｓ Ａ、 Ｐ
第 ｌ 卷 第 ３期 ３
重庆科 技学 院学报 （ 自然科学 版 ）
２ １ 年 ６月 ０１
高 吸水性丙烯酸树脂 的合成及其性能研 究
陈世 兰 贾 云 陈 勇 徐 小 龙 叶 林
（ 重庆科 技 学院 ， 重庆 ４ １３ ） ０ ３ １
摘
要： 以过 硫 酸 胺 为 弓 发 剂 ， ， 一 甲基 双 丙 烯 酰 胺 为 交 联 剂 ， 单体 丙烯 酸 接 枝 到 天 然 大 分 子 羧 甲基 壳 聚糖 的 ｌ ＮＮ 亚 使
大分子材料， 土壤 中可部分生物 降解， 在 降低 环 境
污染 。因此 ， 可 用 于 医药 、 生 、 保 和 农 业 等 领 它 卫 环
倍率 Ｑ。计 算公式 如 下 ：
Ｑｇｇ＝ｗ 一 ） （ ）（２ １ ／ １ ｗｌ
域 。本 工 作 系 统 地 考察 了制 备 条 件 及 高 岭 土 的 引
中 图分 类 号 ： ２ ０６ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ３ ９ ０（０１ ） ３ ０１ ２ ０ １ ７ —１ ８ ２ ０ — ２ — ４ １
高吸水 树￣（ｕ ｅ ｂｏｂｎ ｏ ｍ ｒＳ Ｐ是一 Ｓ ｐ ｒ ｓｒｅｔ ｌ ｅ ，Ａ １ Ａ Ｐｙ
种具 有 三 维交 联 网状 结 构 的新 型 功能 高 分 子材 料 ，
功 能 材 料 。在 卫 生 用 品 、 林 园 艺 、 土 保 持 、 农 水 医
环氧树脂改性水性丙烯酸树脂的研究进展
环氧树脂改性水性丙烯酸树脂的研究进展摘要：环氧树脂改性水性丙烯酸树脂是目前水性丙烯酸树脂领域的研究热点，改性后可有效弥补传统水性丙烯酸树脂的诸多缺点。
文章简述了传统水性丙烯酸树脂的不足，根据水性丙烯酸树脂的改性原理，重点介绍了冷拼改进法、酯化改进法、接枝共聚改进法的现状，并对环氧树脂改性水性丙烯酸树脂的发展进行了展望。
关键词：环氧树脂水性丙烯酸树脂研究进展Research process in synthesis of water-borne acrylic resinmodified by epoxy resinAbstract: Synthesis of water-borne acrylic resin modified by epoxy resin is one of the most activefields in water-borne acrylic resin field, and it can effectively reduce the drawbacks produced fromthe traditional water-borne acrylic resin. In this paper, mechanical improvement method,esterification improvement method, and graft copolymerization improvement of water-borneacrylic resin are introduced in detail. In addition, the prospect of water-borne acrylic resinmodified by epoxy resin is also discussed.Keywords：epoxy resin water-borne acrylic resin research progress水性丙烯酸树脂是由丙烯酸（或其烷基取代物）及其酯类通过本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合等多种聚合方法进行均聚或共聚而制备的水性树脂，一般分为水性乳液型[1]光、热和化学稳定性、耐候性、耐化学药品性等特点；同时主链或侧链中含有足够多的极性基团或离子而能溶于水，因而又具备一般水溶性高分子的性质如增黏性、吸附性、导电性、离子交换性、与金属离子的螯合作用等，因此其在在纺织、医学、选矿、石油、环保、食品、[2]不断增强，以水性丙烯酸树脂为基体的水性涂料已成为绿色环保型涂料研究热点之一[3]然而常规水性丙烯酸树脂存在如成膜温度高、胶膜硬度低、抗回粘性差、耐热性、耐沾污性不高等缺点，限制了其在某些特定场合的应用，因此一般在合成中都予以改性。
水性丙烯酸树脂涂料的改性研究进展
226水性丙烯酸树脂涂料是一种低VOC含量的环保涂料。
简单介绍了溶剂型和水性丙烯酸树脂涂料的区别、水性丙烯酸树脂的优缺点和应用现状；着重阐述了有机硅、有机氟、聚氨酯、环氧树脂和纳米材料等对水性丙烯酸树脂的改性方法以及改性后其相关性能的变化；指出了目前改性水性丙烯酸树脂性能上存在的不足并提出改进措施；最后对水性丙烯酸树脂的发展前景进行了展望。
1 丙烯酸树脂新型聚合工艺技术（1）环氧树脂改性。
环氧树脂的特点主要是在机械性能上很强，同时具有很强的附着性，耐热性以及电阻性很高，主要是应用在电子材料、复合材料以及粘合剂等纤维中，领域主要是国防等部门，其中有粘接剂、涂料以及浇筑等不同行业。
（2）核壳结构丙烯酸树脂。
核壳聚合物主要是将聚合进行分段处理然后制备聚合物，是把核当做种子，然后将壳层单体进入到种子聚合物内。
这种结构的聚合物主要是将单体巨物乳液进行混合，有很强的性。
例如，核壳聚合物需要将乳液聚合物单体不能改变，同时要成膜的温度大大降低，还能将聚合物的弹性以及柔韧性有所改善。
（3）有机硅改性。
有机硅中具有羟基、烷氧基等活性基团，同时在耐化学性能上以及热稳定、腐蚀性上很好。
主要是用于有机硅改性，可以将涂层的硬度大大提高，将冲击的强度以及耐污性提升，为此，也将水性丙烯树脂的应用范围有所扩大。
（4）纳米氧化物改性。
纳米氧化物的来源比较广泛，其制造的成本很低，组成也比较稳定，主要是全部分散到水性丙烯酸涂料中，可以将涂层对于腐蚀离子的渗透性有所降低，将涂层的防腐蚀性以及机械性能得到增强，为此，在水性丙烯酸涂料中应用纳米氧化物是很有必要的。
2 水性丙烯酸涂料应用发展（1）有机硅改性。
有机硅中的硅原子主要的特点就是有独特的电子结构，让硅氧键具备双键特征。
有机硅的疏水性、耐高低温等是可以将丙烯酸树脂的耐污性以及耐水性得到提高。
最近几年，硅丙乳液的合成受到了人们的重点关注。
有机硅是给乙烯基型的硅烷偶联剂。
（2）有机硅与丙烯酸酯。
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展
水性丙烯酸酯涂料改性研究进展水性丙烯酸酯涂料是一种环保型涂料，具有优异的耐候性、耐水性和耐化学腐蚀性能，成为现代建筑涂料的主流产品之一。
水性丙烯酸酯涂料在使用过程中，仍然存在着一些问题，比如涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能有待提高。
为了解决这些问题，近年来，研究人员对水性丙烯酸酯涂料进行了不断的改性研究，取得了一系列重要进展。
本文将对水性丙烯酸酯涂料改性研究的最新进展进行综述，以期为相关研究和应用提供参考。
一、纳米颗粒改性纳米颗粒是一种新型的功能材料，具有较大的比表面积和特殊的物理化学性质，可以在涂料中起到增强功能和改善性能的作用。
研究人员通过将纳米颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，有效提高了涂膜的硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性能。
将纳米二氧化硅颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，可以显著提高涂膜的硬度和耐磨性；将纳米氧化铝颗粒引入水性丙烯酸酯涂料中，可以明显提高涂膜的耐化学腐蚀性能。
研究人员还发现，不同形状和尺寸的纳米颗粒对水性丙烯酸酯涂料的性能影响存在差异，通过合理选择和设计纳米颗粒，可以实现对涂料性能的精确调控。
二、功能添加剂改性功能添加剂是一类具有特殊功能的化学品，可以通过引入到水性丙烯酸酯涂料中，改善其性能和功能。
近年来，研究人员通过添加不同种类和含量的功能添加剂，成功改善了水性丙烯酸酯涂料的性能。
添加超分散剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的分散性，降低涂料的粘度和表面张力，提高其涂布性和涂膜质量；添加抗氧化剂可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐老化性能，延长涂膜的使用寿命。
研究人员还通过添加抗菌剂、防霉剂、防火剂等功能添加剂，成功赋予水性丙烯酸酯涂料新的功能和应用领域。
三、共聚物改性共聚物是一种高分子化合物，可以通过与水性丙烯酸酯树脂共混共聚，改善水性丙烯酸酯涂料的性能。
研究人员通过引入不同种类和含量的共聚物，成功改善了水性丙烯酸酯涂料的力学性能、耐化学腐蚀性能和耐候性能。
引入丙烯酸酯类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的柔韧性和粘附性；引入丙烯酸类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐化学腐蚀性能；引入氟碳类共聚物可以提高水性丙烯酸酯涂料的耐候性能。
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式7
基材进行表面处理, 直接涂布即可 得到粘合紧密的涂层[9- 。 10 ]
研究发现: 直接把烷氧基硅烷 加入水性树脂中, 虽然得到的涂膜 耐 有 机 溶 剂、耐 碱、耐 酸、耐 水 及 抗 压性能都很好, 但储存期短, 只有 1 - 2d, 只能用作双组分[11- 12 ]; 如果使 用非水溶性环氧硅烷, 而且预先乳 化, 则可得到储存稳定性好的单组 分交联乳液[13- 16], 并且交联膜具有 较 好 的 机 械 强 度、硬 度、耐 溶 剂 性、 耐水性以及耐磨性。加入催化剂后, 不仅可以大大降低交联温度, 而且 还缩短了固化时间。 116 金属离子交联剂
乙 酸 盐, 其 粘 合 力 增 加 的 顺 序 为: Zn2+ < M g2+ < Ca2+ , 交联强度提高 的 顺 序 为 M g2+ < A l3+ < Zn2+ < Ca2+ < C r3+ 。 陆荣[18 ] 将金属离子与 St BA AA 乳液混合, 制得的涂料 室温下放置 7d 后, 得到色泽鲜艳、 遮盖力强、耐水、耐碱、耐洗刷、耐沾 污、耐候性优异的涂膜。曹力[19 ]用金 属离子交联含羧基的丙烯酸共聚乳 液, 研究了单体配比、乳化剂含量及 交联剂含量对粘接性能的影响。 发 现交联剂用量为树脂含量的 0. 2% - 0. 3% 时, 在 80℃条件下交联 90 - 120m in, 涂膜就具有较好粘接强 度。林秀英[20 ]采用阶段加料的方法, 制得具有 T g 梯度的乳胶粒子的 St BA AA 共 聚 乳 液, 用 羧 基 摩 尔 量 50% 的二价 Co2+ 、M n2+ 、Pb2+ 、Zn2+ 交联, 不仅明显提高交联乳液的涂 膜硬度、抗回粘性, 而且混合液室温 放置 2 个月, 无破乳现象。关于金属 离子交联无皂水溶胶也有一定的研 究, 杨立群[21 ] 将用 N H 3 配位的金属 离子 (Zn2+ , Cu2+ , N i2+ 或 Co2+ ) 加入 丙烯酸系水溶胶, 制得的水性涂料 具有触变性, 冰融稳定性好, 1a 内表
used in wa ter- borne acryl ic resin s
郑永丽Ξ 贾锂 刘宗惠ΞΞ (中国科学院成都有机化学研究所, 成都 610041)
Zheng Yong li, J ia L i, L iu Zonghui
(Chengdu In stitute of Organ ic Chem istry, Ch inese Academ y of Sc ience, Chengdu 610041)
前 言
膜的综合性能不能满足使用要求。
国外早期及国内目前普遍采用
丙烯酸树脂具有色浅、保色、耐 而采用添加交联剂对水性树脂交联 的交联方法是, 通过烷氧基或羟烷
候、耐腐蚀性和耐污染等优点, 广泛 改性的方法, 经固化形成网络结构 基与羧基反应来实现交联, 见式 1。
应用在家具、建筑物、皮革制品、日 后, 可 以 提 高 分 子 量, 封 闭 亲 水 基 该类交联剂原料易得, 产品价格低,
为了降低多异氰酸酯与水的反 应活性, 张力等[7] 通过用六亚甲基 二异氰酸酯改性烯类单体, 合成了 HD I 齐聚物。结果表明: 齐聚物能够 减缓 N CO 基团的反应活性, 基本消 除其与水的反应, 充分提供涂饰操
作所需的时间。另有报导: 将交联剂 与憎水性溶剂一起分散在水中, 憎 水性基团会阻止水向交联剂粒子内 部扩散, 延缓交联剂与水的反应速 度; 或者用有机锡类催化剂来提高 交联剂与涂饰剂活性基团的反应速 度, 使其与水的反应速度相对降低; 此外还可以通过调节温度、pH 等条 件, 来降低其与水的反应速度。但是 异氰酸酯类交联剂经过以上方法处 理后, 用于交联水性树脂时, 有效期 仍然很短。近来, 人们研究较多的是 含活泼氢物质对多异氰酸酯的封闭 产物[8]。 经过封端的异氰酸酯用于 水性树脂, 其与水的反应速度大大 降低了, 甚至可以形成稳定的单组 分体系。 影响混合组分稳定性的因 素主要有以下几种: (1) 异氰酸酯的 结构, 一般来讲, 脂肪族异氰酸酯的 稳定性大于芳香族; (2) 封端异氰酸
总体来讲, 该类交联剂具有低 毒、高效等优点, 在提高涂层耐水性 能的同时, 能保持涂层原有的特点。 其与羧基的反应速度慢, 交联效果 在 4- 5d 后才能达到最佳。 但混合 水乳液储存期短, 常温下只可存放 2
式1 式2
式3
式4
- 3d, 所以也只能用作双组分交联 剂。 114 多异氰酸酯类交联剂
其对涂膜的负面影响, 但是所得涂 111 蜜胺- 甲醛交联剂
由于氮丙啶类交联剂的反应活
Ξ 第一作者简介: 郑永丽, 女, 1978 年生, 硕士生 ΞΞ 通讯联系人
32 卷
性高, 配有交联剂的乳液保存寿命 一般在 10- 20h 之间。因此, 只能作 双组分交联剂使用。 氮丙啶类交联 剂毒性大[3], 有很强的腐蚀性, 所以 在生产、运输、储存和使用时, 应格 外小心。 如果能够找到降低其毒性 的简便方法, 则该类交联剂将会得 到迅速发展。 113 聚碳化二亚胺 (PCD I) 类交联 剂
和公害等特点。但是, 为了制得稳定 发生交联反应, 获得立体网状结构, 112 氮丙啶类交联剂
的分散体系, 水性树脂中常常引入 而且羧基单体的存在, 还可提高涂
反应速度快, 效果明显, 是目前
亲 水基团 ( 如羧基、羟基以及氨 基 膜对金属基材的附着力, 并使乳液 研究的较为成熟和有效的室温交联
等) , 使得涂膜的光泽、耐水性、耐溶 黏度的控制较为容易, 因而是开发 剂[2]。氮丙啶环结构上存在较大的
第
32 卷 第 2003 年 6
11 月
期 C中H IN A国 L E皮A T H革ER
V
o
l. J
32 un.
N o. 11 2003
水性丙烯酸树脂常用交联剂的研究进展
Research and developm en t of comm on crossl inkers
脂中的封端异氰酸酯是该类交联剂 的研究重点。 115 环氧硅烷类交联剂
式5
式6
有机硅烷改性丙烯酸树脂主要 有 2 种途径: 第 1 种途径是制备乙 烯基团的有机硅烷单体, 利用乙烯 基的活性与丙烯酸酯单体共聚; 第 2 种途径为首先制备带羟基、氨基、烷 氧基或环氧基的有机硅烷, 利用活 性基团的反应活性, 使其与丙烯酸 树脂上的官能团反应, 从而将有机 硅烷键合到丙烯酸树脂分子上来。 第 2 种途径由于操作简单以及得到 的涂膜综合性能比较好, 受到越来 越多的重视。 见式 5- 式 7。
摘 要 介绍了水性丙烯酸树脂体系中常用的几种交联剂, 并且简要地概述了它们的交联机理、性能和研究进 展。
关 键 词 水性丙烯酸树脂 交联剂 交联机理 性能 中图分类号 TQ 63 文献标识码 A
Abstract Several comm on cro sslinkers used in w ater- bo rne acrylic resin s are in troduced. T he cro sslink ing m echa2
·14·
第 11 期 郑永丽等 水性丙烯酸树脂常用交联剂的研究进展 专题研究
酯的疏水性, 如果封端异氰酸酯完 全被保护在油相中, 那么其因减小 与水的接触而得以稳定; (3) 封闭剂 的结构, 解闭温度相对高的更稳定;
( 4) 封闭剂的水溶性, 水溶性越小, 则越稳定; (5) 水基树脂的 pH 值等 等。综合考虑以上各种影响因素, 寻 找能够自分散且稳定存在于水基树
性、水乳型、水溶胶型和水厚浆型; 问题。
交联活性低, 交联反应速度慢。另外
(3) 高固体型和粉末型。与有机溶剂
水性树脂中常见亲水基团主要 交联剂毒性大, 有刺激性, 交联膜的
型树脂相比, 水性树脂具有价格低、 有以下几种: 羧基、羟基、氨基和缩 耐酸腐蚀性较差且会缓慢地释放甲
使用安全、节省能源、减少环境污染 醛基等。其中, 羧基可与多种官能团 醛, 污染环境, 正逐渐被淘汰。
聚碳化二亚胺类交联剂是由异 氰酸酯在催化剂作用下得到的低聚 物, 由于结构中含有累积双键, 所以 性质比较活泼, 可与许多物质发生 反应, 见式 3。 烷基 PCD I 已经用于 丙烯酸酯类聚合物的交联, 但是它 们与羧基的反应速度较快, 交联反 应在成膜前就发生, 从而形成的膜 太脆、不平整。 鉴于此, 人们进行了 合成芳族 PCD I 的研究。 芳族 PCD I 的优点是储存期较长 (含芳族 PCD I 涂饰剂的有效使用时间在 8h 以上, 而脂肪族 PCD I 只有 4- 5h ) , 试验 表明: 脂肪族 PCD I 几乎或根本没有 改善树脂涂膜的耐溶剂性、强度, 而 芳族 PCD I 对以上性能却有很大改 观。但是芳族 PCD I 在应用的过程中 仍有不便之处, 如乳化比较困难, 而 且所得的乳液在储存过程中难以保 持稳定。为了解决这些问题, 科学家 对聚碳化二亚胺的结构进行了修 饰, B row n 和 M allon [4] 介 绍 了 用 聚 醚修饰的聚碳化二亚胺, 制得的交 联剂在水中可以自乳化, 用它作交 联剂制成的水基涂饰剂, 在耐摩擦 性、耐 光 性 等 方 面, 优 于 其 它 交 联 剂, 但是该类交联剂生产成本较高。