丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用共16页文档
丙烯酸树脂ppt课件

9 丙烯酸酯类功自由基聚 合活性高,广泛用于不饱和涂料,光固化涂料得扩链、 交联剂。如:
14
O
O
CH2 CH C OCH2CH2O C CH CH2
O
O
CH2 CH C O (CH2CH2O)2 C CH CH2
O
O
CH2 CH C OCH2 CH CH2
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。
8
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。
O
O
CH2 CHC OH CH2 CC OH 及其钠盐
CH3
O
O
CH2 CHC OCH2CH2OH CH2 CHC NH2 等
11
合成方法:有机溶剂作介质聚合,在中和,水 分散,馏出溶剂,不能直接水分散聚合。
水溶性树脂的固化 自身成膜,多价金属离子络合交联,封闭型异氰 酸酯开封交联低分子中和剂挥发,产生羧基交联。
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
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。
丙烯酸树脂及其涂料

C oat i ngs
st r act s
的二 甲基聚硅氧烷/ 聚氧化烯 的共聚物 。 将该涂料涂覆于一
丙烯酸搁 | I 精 l
2 0 1 3 0 6 0 0 1 具有 自清洁性 能的含纳米分散体 的丙烯 酸涂
制得 6 0 。光 泽 为 8 5的 冻层 。
油 性 油 2 0 1 2 - 2 2 9 4 1 2 [ 日本专利 公开] / 日
2 0 1 3 0 6 0 0 5 多步法 自由基聚合制备的水性 丙烯 酸聚合物
本 .N i p p o n S y n t h e t i c C h e m i c a l I n d u s t r y C o . 。 L t d . ( A r a t a , 分散体及 其涂料 :W 0 2 0 1 2 - l 3 O 7 l 2 [ 国际专利 申请 ,德] /
I P C C 0 8 F 2 9 9 / 0 6 / 1 6 O 4 4 3 ( 2 0 1 1. 0 3 . 3 0 ) :I P C C 0 8 F 2 6 5 / 0 2
题述组合物含 有氨基 甲酸酯 ( 甲基 ) 丙烯酸 酯[ 由( A )
题述水性分散体的适用期长 ,低温成膜 性好 ,用于制
体在聚合物基料 中分散 良好。与没有添加纳米二氧化硅的
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6
第二节 原材料
一 聚合单体
1 常用单体
7
8
2 单体与漆膜性能的关系
9
3 单体中聚合物的检验
单体储运中可能生成聚合物,含有聚合物的单体不能使用,否则将影响成 品质量,检验单体中是否有聚合物,是保证产品质量的前提。测定时利用聚合 物在某些溶剂中不溶解,选择适当的溶剂将单体稀释,不溶的聚合物析出,会 使混合液发生浑浊仅反应出单体中含有聚合物。
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四 溶剂和链调节剂
所选的溶剂必须能很好地溶解单体,引发剂,链调节剂和反应生成的聚合物, 使反应始终在均一体系中进行,并且能使反应混合物有较底的粘度。
常用的溶剂:芳烃(甲苯,二甲苯) 酯类(醋酸乙酯,醋酸丁酯 等) 高沸点醇(丁醇) 酮(甲乙酮) 酮醇(二丙酮醇)
16
为了得到较高固体分和较底粘度的树脂,常用链调节剂 来控制分子量。
二、接枝共聚──将不同组成和结构的两种共聚物通过共价键结合在一起,
从而大大改变了由机械混合在一起的该两种共聚物的性能。
三、互穿网络──把不具有化学键联接的聚合物分子联锁在一起。
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四 溶剂型丙烯酸树脂的制造工艺
┍ 本体聚合 (合成的树脂分子量大,采用少) 聚合方法 ┥ 溶液聚合 ┑
│ 悬浮聚合 ┝ 涂料工业常用的方法 ┕ 乳液聚合 ┙
11
阻聚剂去除方法
1)减压蒸馏──一般单体都可用减压蒸馏法溜出纯净的单体以除去阻聚剂。 2)碱洗法──对于低级酯类可加入5%的NaOH及20%NaCl水溶液,每100份
单体中约用100份洗涤液,充分搅拌混合后,静置分层,上层单 体可用碱液检验阻聚剂是否除尽(不再出现黄色),如果未除尽 可再洗一次,除去阻聚剂的单体用清水洗涤至中型为止,然后用 无水Na2SO4干燥。高级酯类可用25%的Na2CO3及1%NaOH 的水溶液洗涤。 注意之处:碱洗法不易把阻聚剂除得干净。此外,低级酯的水溶性大,洗涤 时损失也太大,很不经济,能与碱反应的丙烯酸酯,甲基丙烯酸 单体以及水溶性较大的羟烷酯单体都不能用碱洗法来除去阻聚剂。 3)离子交换树脂法──可以采用强碱性大孔径阴离子交换树脂来脱除酚类阻聚
丙烯酸树脂涂料

丙烯酸树脂是重要的涂料工业用成膜物质,其今后的发展仍将呈加速增长趋势。其中水性丙烯酸树脂(包括乳液型和水可稀释型)的研究、开发、生产及应用将更加受到重视,要加强核壳结构、互穿网络结构乳液的研究;高固体份丙烯酸树脂和粉末涂料用丙烯酸树脂也将占有一定的市场份额;同时,氟、硅单体改性、聚氨酯改性、环氧树脂改性以及醇酸树脂改性的丙烯酸树脂在一些高端及特殊领域的应用会得到进一步的推广。
4分子量调节剂
为了调控分子量,就需要加入分子量调节剂(或称为粘度调节剂、链转移剂)。现在常用的品种为硫醇类化合物。如正十二烷基硫醇,仲十二烷基硫醇,叔十二烷基硫醇,巯基乙醇,巯基乙酸等。巯基乙醇在转移后再引发时可在大分子链上引入羟基,减少羟基型丙烯酸树脂合成中羟基单体用量。通过提高引发剂用量也可以对分子量起到一定的调控作用。
丙烯酸树脂涂料
摘要:以丙烯酸树脂为主要成膜物质的合成树脂涂料。在1950年由美国杜邦公司首先制成热塑性丙烯酸树脂涂料,用于汽车涂装。1952年,加拿大工业公司获得了生产热固性丙烯酸树脂涂料的专利。这类涂料不仅具有色浅、透明度高、光亮丰满、耐候、保色、保光、附着力强、耐腐蚀、坚硬、柔韧等特点,且可通过选择单体、调整配比、改变制备方法及改变拼用树脂,配制出一系列丙烯酸树脂涂料。广泛用于飞机、汽车、机床、仪表、家用电器、高级木器及缝纫机、自行车等轻工产品的防护和装饰性涂装。本为主要介绍了丙烯酸是指涂料的合成与各方面的应用。
丙烯酸树脂水分散体的合成通常采用溶液聚合法,其溶剂应与水互溶;另外,在单体配方中往往含有羧基或叔胺基单体,前者用碱中和得到盐基,后者用酸中和得到季胺盐基,然后在强烈搅拌下加入水分别得到阴离子型和阳离子型丙烯酸树脂水分散体。加水后若没有转相,则体系似真溶液,若补水到某一数值,完成转相后,外观则似乳液。两种离子型分散体中,阴离子型应用比较广泛。
丙烯酸树脂及其涂料

R为氢 或 C~烷基 ,z 为氧 、磷或氮 ,R选 自 C< 线性 或非 l8
烷 基 、C 甲硅 烷 基 烷 基 、环氧 烷 基 、 磷酰 基 或磷 酰 烷 基 ) 、
2 1 0 1 :I C C 8 2 0 1 0 4 8 线 性 烷 基 、 C s 基 胺 烷 基 、C 烷氧 基 烷 基 、C 二羟 (0 .1. ) P 0 F 2 / 烷
6 -7 . 3 9 17
适用于食 品工厂和厨房 的题述组 合物含 () A 由可 自由
基 聚 合 的 甲基 丙 烯 酸 聚 合 物 、甲基 丙 烯 酸 酯 单体 和 固化 催
化剂组成的聚合物混合物 、B聚集体和() () C过氧化丁酮固化 剂 ,其中固化涂料显示收缩为 10 - . 、收缩应 力 2 8 . 30 % % -。
剂 、 表 面 活性 剂或 润 湿 剂 。
8 8 0 2 A 中国发明专利 申请 公开 ] 1 0 [ / 中国 :北京东方雨虹
防水技术股份有限公司( 田凤 兰等 ) 2 1 . .1一 0 1 . 0 0 0 .2 09 一 O9 0
0 9 4 98 2 0 .22 ) IC C 9 4 0 0 8 .(0 90 .6 : P 0 D / 0
2 1 0 0 3 卷 尺 专 用 水 性 环 氧 改 性 丙烯 酸树 脂 及 其 制 备 0 09 0
方法 :C 1 1 8 9 0A 中国发 明专利 申请公开]中国 : N 0 l 3 [ 7 / 常州市科 祥 化工 有限 公司 ( 国城 等) 2 1 .90 .2 1 郑 . 0 0 .1一 0 一 0
页 . 2 0 / 5 6 (0 8 1 .1) P 0 J /0 一 0 8 2 5 9 7 2 0 . 0 :I C C 8 50 0
丙烯酸及酯产品介绍及用途_0

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------丙烯酸及酯产品介绍及用途一、产品介绍丙烯酸 AA 又称败脂酸分子式 C3H4O2 无色液体有刺激气味相对密度 1.0511熔点13℃沸点141.6℃溶于水、乙醇和乙醚化学性质活跃易聚合而成透明白色粉末还原时生成丙酸与盐酸加成时生成 2-氯丙酸。
通常加甲氧基氢醌或氢醌作阻聚剂它主要用于制备丙烯酸树脂等也用于其他有机合成。
强有机酸有腐蚀性。
下游分类丙烯酸酯 AE丙烯酸及其同系物的酯类的总称主要有丙烯酸甲酯 MA、丙烯酸乙酯 EA、丙烯酸正丁酯 n-BA 和丙烯酸异辛酯 2-EHA 等能自聚或和其他单体共聚是制造粘合剂、合成树脂和塑料的单体。
丙烯酸甲酯 CH2CHCOOCH3 无色液体相对密度 0.9535 熔点-76.5℃沸点80.5℃溶于乙醇、乙醚易挥发、易聚合也能与其他单体共聚用于制造塑料、树脂、涂料和粘合剂也用于皮革、纺织品和纸张的加工。
丙烯酸乙酯 CH2CHCOOCH2CH3 也是无色液体相对密度 0.924 熔点为-72℃沸点 100-101℃几乎不溶于水溶于乙醇和乙醚易聚合也能与其他单体共聚用于制备塑料、树脂等高聚物也可用作有机合成中间体。
丙烯酸丁酯CH2CHCOOCH23CH3 系无色液体易燃相对密度1 / 100.898 熔点-64℃沸点 145-146℃折射率 1.4185 易聚合微溶于水能与乙醇、乙醚混溶遇热很快聚合用于制造合成树脂、合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料、粘合剂等。
丙烯酸酯是重要的高分子单体和基本有机化工原料在精细化工的应用中占有相当重要的地位其系列产品成千上万几乎涉及到工业领域各部门广泛应用于涂料、粘合剂、塑料、纺织、造纸、橡胶、石油、水处理、化纤、制革等行业。
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第 1 页 丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用 一、概述 丙烯酸树脂一般指丙烯酸,甲基丙烯酸及其酯,某些乙烯基单体的聚合物。
因为丙烯酸树脂色浅,耐候性优良,不易泛黄,耐热,耐腐蚀,光学性能好,所以广泛用于油漆涂料成膜物。在溶剂型涂料油漆中,不仅是耐候性室外涂料主要品种,而且还用来改性其他树脂漆提高耐候性,尤其是汽车面漆和顶涂罩光漆,轿车漆中几乎是丙烯酸树脂一统天下。在水分散性涂料中,丙烯酸乳液也是唯我独尊。但是在粉末涂料中,丙烯酸树脂用量大大低于环氧树脂和饱和聚酯树脂,甚至不如聚氨酯树脂。不过另一方面,在粉末涂料功能性助剂中,丙烯酸树脂是其他树脂都无可匹敌的,用量虽少,但使用广泛,可以说粉末涂料配方中几乎处处寻觅到丙烯酸树脂的身影。
丙烯酸树脂,环氧树脂与聚酯树脂之间的差异何在?从大分子聚合物的生成过程来看,有很大不同。粉末涂料用的环氧树脂是由双酚A与环氧氯丙烷不断开环,闭环,一个接一个地增长,生成聚合物。聚合物聚合过程中的反应官能团即是聚合物最终产物的官能团,而且活性官能团是在聚合物的端部(羟基不参加热固性粉末涂料的反应)。粉末涂料用饱和聚酯树脂,是多元醇的羟基与多元酸的羧基不断酯化,一个接一个增长。聚合过程的官能团也是聚合物最终产物的官能团,而且活性官能团也是在聚合物第 2 页
的端部。但是丙烯酸树脂不同,丙烯酸树脂生成过程是丙烯酸树脂单体双键的自由基聚合。而对于粉末涂料有关的官能团是丙烯酸单体侧链上的活性基团,也就是说与粉末涂料相关的官能团不参加树脂的生成聚合过程。而且被单体带到分子链上去的,也就是说如果单体除双键以外没有其他官能团,则该丙烯酸树脂是热塑性的。其二,聚合过程最终链终止时端基有可以是死端(deadend having no functional groups),而不是分支官能团。其三,与粉末涂料相关的活性官能团的位置要由带该活性官能团单体是如何聚合在大分子链上的,也就是多单体之间竞聚率,以及单体相对浓度决定。往往活性官能团单体是无序进入分子链的分支。
从丙烯酸树脂的非化学特征来讲,其表面张力较环氧树脂与聚酯树脂却小,容易向表面渗透迁移,而且因为表面张力差较大,因此与环氧树脂与聚酯树脂的相容性差。
从经济价格上看,丙烯酸树脂单体价格一般却比环氧树脂或聚酯树脂价格高。
二 热塑性丙烯酸树脂 在粉末涂料中作为助剂是目前丙烯酸树脂的主要用途,如流平剂和湿润剂。
(一)使用最广泛的粉末涂料流平剂是丙烯酸树脂,代表产品是501[1],它们是丙烯酸均聚物或丙烯酸共聚物,如丙烯酸正丁酯均聚物,第 3 页
丙烯酸异辛酯均聚物,丙烯酸二酯与丙烯酸异辛酯共聚物,丙烯酸正丁酯与丙烯酸异辛酯共聚物等。它们的结构如下:
聚丙烯酸正丁酯 聚丙烯酸异辛酯 丙烯酸正丁酯-丙烯酸异辛酯共聚物 这些流平剂的玻璃化温度都较低,室温下都是高粘稠液体的热塑性丙烯酸树脂。
流平剂的合成通常是溶剂法,溶剂有甲苯,二甲苯或异丙醇等。引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈。生产时,单体和引发剂同时滴入回流溶剂中,溶剂回流除去聚合热,滴加完毕补加引发剂,充分聚合减少残留单体。而后抽真空除去溶剂和小分子聚合物,得到产品。
聚合物分子量在很大范围内都有良好的流平消除缩孔的作用。流平剂质量要求颜色浅,呈水白色,残留溶剂和低分子物要少。
作者用无溶剂本体聚合法生产流平剂,减少环境污染,降低成本[2]。 粘稠液状流平剂在粉末涂料生产中使用很不方便,现多采用载体吸收法制成母料固体。用于吸收的载体材料有树脂,如环氧树脂、聚酯树脂,也有无机材料,如胶体二氧化硅(白碳黑)、碳酸钙、硫酸钡等。吸收后,流平剂有效成分为10%~70%。 第 4 页
用树脂吸收的流平剂,在粉末涂料配方中,要从相应树脂中扣除流平剂中所含的该树脂份数。若用胶体二氧化硅、CaCO3、BaSO4等无机物吸收的流平剂,则在粉末涂料中带入了相应的填料。
普遍认为流平剂的作用是在粉末涂料成膜过程中,流平剂渗透到涂膜表面,改变表面张力,消除缩孔。流平剂对消除、减轻桔皮的作用不大。流平剂用量过多,反而会使表面产生雾影或发粘。丙烯酸流平剂的用量通常为料末涂料总量的0.8%~1%有效成份。流平剂用量对粉末涂料的影响见表1。
表1 丙烯酸流平剂用量对涂膜的影响 流平剂用量(粉末涂料总量%) 外观 机械性、抗冲击性/50.0kg·cm 耐溶剂MEK/次 其他
0.2 有缩孔 OK >300 没有完全消除缩孔 0.8 无缩孔 OK >250 2.0 无缩孔轻微雾影 OK 115
3.5 无缩孔手感发粘 OK 108 贮存,稳定性下降 第 5 页
透明罩光顶涂面粉末涂料用的流平剂应选用互溶性好的树脂及吸收流平剂,若是无机载体吸收的流平剂应选择相近折光的载体流平剂。否则会影响透明粉末的透明性。
在美术型粉末涂料中,改变流平剂的用量可以调节美术型粉末涂料涂膜表面的花纹。
(二)润湿剂(Weting Agent) 润湿剂又称光亮剂、增光剂,代表产品是701。 润湿剂通常是甲基丙烯酸甲酯均聚物或甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯共聚物,甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯共聚物。
因甲苯、二甲苯作溶剂溶液聚合,引发剂是过氧化二苯甲酰,聚合后,真空脱除溶剂,冷却后破碎,成产品。
共聚时,也可以加入适当量苯乙烯,但加入量不宜过高,以避免涂膜外观产生亮点,或使机械性变差。
共聚物玻璃化温度在55~60 ℃之间,常温下是固体,可以直接加入粉末涂料配方中。
典型润湿剂的化学结构式如下: 润湿剂在粉末涂料中提高光泽的原因与流平剂相似。在涂料烘烤时,润湿剂会渗浮在颜填料表面或渗浮到涂膜表面,有助于连接料对颜填料的第 6 页
润湿,而提高涂膜光泽,但因为润湿剂在烘烤温度下黏度大大高于流平剂黏度,所以对微细针孔有消除作用,但对于缩孔的消除作用并不明显。
加入润湿剂还可以降低其它物质对涂膜表面的干扰作用。 润湿剂对提高光泽的数值一般在数度范围,不可能提高十几度或数十度。
润湿剂在粉末涂料配方中一般用量在1%~5%,太少不起作用,太多会影响机械性能。
表2是润湿剂不同用量对β羟烷基酰胺-聚脂树脂粉末涂料的影响。
润湿剂用量%(占粉末涂料总量) 光泽%/60° 机械性能 耐冲击50 Kg·cm 耐溶剂性/MEK次数 外观(针孔)
0 89 OK 120 大而多针孔++ 0.5 92 OK 100 小针孔+ 1.0 92 OK 65 无针孔0 2.0 89 OK 40 无针孔0 5.0 85 X 30 无针孔、桔皮+0
在美术型粉末涂料中,为了产品特殊外观效果。润湿剂用量可以从0到更多。 第 7 页
(三)热塑性丙烯酸粉末涂料 热塑性丙烯酸粉末涂料是由不含或含极少量活性官能团的热塑性丙烯酸树脂为成膜物的粉末涂料。其优点是其优良的光学性能和保光性能,其缺点是附着力和机械性能不足,若分子结构中含有少量丙烯酸或甲基丙烯酸链节,可以提高其与底材或底漆的附着力。
该粉末涂料较多用作透明面涂、罩光透明粉末薄涂层。 此外,以乙烯-丙烯酸共聚热塑性树脂作为成膜物的热塑性粉末料涂,用于涂覆钢管。因为在乙烯中加入丙烯酸单体共聚,使链上增加羧基,大大提高了热塑性聚乙烯粉末涂料与底材的附着力,且能保持聚乙烯的耐腐蚀性、耐渗透性,是一种高性能复合热塑性管道粉末涂料。
三、热固性丙烯酸树脂粉末涂料 由热固性丙烯酸树脂与交联剂或交联树脂为主要成膜物的粉末涂料称为热固性丙烯酸粉末涂料。热固性丙烯酸树脂是由含活性基因的丙烯酸酯单体共聚得到主链为丙烯酸,侧链带有活性官能团的丙烯酸树脂,酯基上带有缩水甘油脂(带环氧基)或带羟基、羧基和不饱和键等官能团。
(一)带环氧基的丙烯酸树脂 共聚丙烯酸树脂带环氧基的最主要单体是甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)。 第 8 页
甲基丙烯酸缩水甘酯沸点 195 ℃,玻璃化转变温度(Tg) 41 ℃,相对分子质量(MW).142.15,折光指数 nD251.4482,密度1.073,溶于水。
共聚时,引入酯基上带有环氧基的缩水甘油基。 甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚,可以适当引入苯乙烯提高耐水性,但是苯乙烯加入会使耐候性降低,也会使润湿性、互溶性变差,出现亮点。
控制甲基丙烯酸缩水甘油酯含量变化可以制得不同环氧当量的产品,使分子官能度不同,改变树脂固化交联密度。不同环氧当量的产品在粉末涂料中有不同的用途。
参与共聚的其他单体的种类和比例可以调节玻璃化温度。 引发剂是过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈,前者分解后有分解产物留在聚合物中,后者分解后没有残留物。
一般用甲苯、二甲苯等作溶剂进行溶液聚合。聚合结束后抽除溶剂及残留单体或低分子物,冷却得到固体产品。
GMA树脂机械抗冲击性能不高,在合成时加入长碳链脂肪酸与环氧基反应生成酯,有内增塑作用,可以提高耐冲击性。
表3 GMA丙烯酸树脂和性能 第 9 页
润湿剂用量%(占粉末涂料总量) 光泽%/60° 机械性能 耐冲击50 Kg·cm 耐溶剂性/MEK次数 外观(针孔)
0 89 OK 120 大而多针孔++ 0.5 92 OK 100 小针孔+ 1.0 92 OK 65 无针孔0 2.0 89 OK 40 无针孔0 5.0 85 X 30 无针孔、桔皮+0
GMA树脂典型化学结构如下: 环氧当量不同的产品,有不同用途,按GMA树脂环氧当量分为三级:环氧当量700左右,利用缩水甘油酯和TGIC与羧基反应速度差及不相容性,用作户外粉末超低光泽的消光树脂,可以做到10度以下。例如以下配方(烘烤200℃/10min):
户外用聚脂树脂 P9336(30~35 mkOH/g) 285 TGIC 10 SY200-7 95 流平剂 5~6