水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备
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
涂料醇酸树脂课件
醇酸树脂旳合成原理
线性聚酯 交联型聚酯
醇酸树脂旳制备中旳化学反应 1、酯化反应
为使反应→应把反应时生成旳水引出。
2、醇解反应
3、酸解反应
油类与有机酸共热，因有过多旳羧基存在产生羧
基旳重新分配现象，这种反应在实际生产中用旳不 多，只有用间苯二甲酸时才采用。
例：设计一种由甘油、苯酐和豆油制备油 长为52%旳中油度醇酸树脂。
环节：（1）、按油长估计过量值，参照 181页经验数据。选18%，列出各原料 旳量 1当量苯酐 74克 苯酐分子量148 1.8当量甘油 36.2克 生成水量 9克
树脂中苯酐和甘油量为：
74 36.2 9 101.2
（2）拟定所用油量
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C
O
O
CO
R
O
COCH2 CH CH2O C R
O
CO
R
C
COCH2 CH CH2O
O
O
O
n CO
R
凝胶化现象及理论预测
制备醇酸树脂过程中反应到一定程度， 粘度忽然迅速增长，形成凝胶物，称为 “凝胶化现象”。
开始出现凝胶时旳临界反应程度称为 “凝胶点”。
2.1.9 醇酸树脂在涂料中旳应用
第一大类涂料用树脂，占合成树脂总量旳三 分之一以上。醇酸树脂能够制成清漆、色漆、 工业专用漆和通用漆。
1. 干性短油度醇酸树脂 油度为30-40%，苯二甲酸酐>35%，豆油、
亚麻油、脱水蓖麻油、桐油、红花油等制成， 凝固快，附着力好，耐磨，光泽度、硬度好， 用于汽车、玩具、机器部件等金属制品旳底 漆和面漆等
自干型丙烯酸改性醇酸水分散体工业面漆的研制
摘
要 ：采用 自 制具有核 一 壳结构的 自 干型丙烯酸改性醇酸水分散体乳液 ， 制得有一定装饰效果
和 防锈 效果 的水性 工业 面漆 ， 对影 响 面漆性 能 的 多种 因素 进行 了探 讨 。 并 关键 词 ： 自干型 ；丙烯 酸 改性 醇酸 ；水 分散 体 ；工业 面漆
中图分类 号 ：Ｔ ３ Ｑ６ ３ 文 献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ — ６ ６ ２ ０ ） ２ ０ ０ — ３ ０ ９ １９ （ ０ ８ ０ — ０ ３ ０
剂 的抗 菌机 理是催 化 氧化 分解 细 菌和金 属 离子抑 菌 ｌ 生
抗菌涂料在弱紫外光下具有很好的杀菌活性 ；另外 ，
该 杀 菌 材料 在 涂 料 中的分 散 性 、 稳定 性 良好 ， 涂 料 对
的耐老 化性 无影 响 。
维普资讯
４
维普资讯
第４ ６卷第 ２ 期
２ ０ 年 ２月 ０８
上海涂料
Ｓ ＨＡＮ ＧＨＡＩ Ｃ０Ａ ｎＮＧＳ
Ｖｏ． ６Ｎｏ ２ １４ ．
Ｆ ．２ ０８ ｅｂ ０
蜀 干 型 烯 礁 改 住 鹂 旋 水 分散 体
互 业 漆 的 研 利
赵其 中 董 玉婷 孙 凌 （ 上海涂 料 有 限公 司技 术 中心 ２ ０６ ００ ２）
１ 丙烯 酸 改性醇 酸水 分散体 工 业面 漆 的性能指 标 ． ２
（ ２） 表
表 ２ 丙烯酸 改性醇酸水分散体 工业面漆 的性 能指标
性 能指 标 配方 １ 配方 ２ 配方 ３
漆膜 颜 色及 外观
颜 色符合要求 ， 颜色符 合要求 ， 颜色符合要 求 ，
漆膜平整 光滑 漆膜 平整光 滑 漆膜平 整光滑
程主要是通过钛的光催化氧化作用产生 的少量活性物
水性涂料的分类和特点
水性涂料的分类和特点水性涂料，英文为waterborne coatings或waterbased coatings，又称水基涂料。
用于木材涂饰的水性涂料有多种分类方法，常见的有按外观、用途、施工和固化方式、乳液类型、化学结构以及设备方法来分类命名的。
水性木器漆最重要的成分是其中的乳液和构成乳液的树脂类型，科学的方法是按乳液的化学结构分类。
按化学结构，水性木器漆可分为:•水性丙烯酸涂料•水性聚氨酯涂料•水性醇酸漆•水性环氧涂料•溶胶一凝胶涂料•水性光固化涂料水性涂料的分类及特点 -水性丙烯酸涂料丙烯酸型水性木器漆是应用较早而且目前仍在大量应用的品种。
自20世纪70年代起丙烯酸建筑乳胶漆开始大范围推广以来，水性丙烯酸木器漆也随之出现在市场上。
丙烯酸乳液由丙烯酸酯单体为主的乙烯基单体经乳液聚合而成。
聚合过程中添加了乳化剂、稳定剂、pH调节剂等各种助剂，体系相当复杂。
采用软硬不同的单体，调节用量，并改变加料方式可以控制乳液粒子中聚合物分子的软硬链段分布，从而得到不同玻璃化温度 (Tg或不同最低成膜温度(MFFT)的乳液。
聚合时采用的乳化剂可以是阴离子型的，也可以是非离子型的或阳离子型的，相应的乳液以及制成的漆也可称为阴离子型、非离子型或阳离子型的。
仅用丙烯酸单体聚合得到的是纯丙乳液，制成的漆称为纯丙水性漆。
聚合时可添加其他乙烯基单体对乳液进行改性，例如，添加苯乙烯改进漆膜的硬度并降低成本；引入含氟、含硅的单体改进漆膜的表面性能，降低膜的表面自由能，提高疏水性和耐玷污性。
由此产生了苯丙水性漆、氟碳水性漆、硅丙水性漆等品种。
丙烯酸乳液制成的漆膜有良好的耐候性，不易黄变，硬度高，光泽好。
但是它的主要缺点是抗粘连性差，容易出现热黏冷脆的现象，硬度过高则低温成膜性不好，冬天难以进行涂装施工。
通过自交联聚合、无皂聚合、核壳聚合等技术进一步改进和提高了丙烯酸乳液的性质，特别是采用核壳技术，将乳液粒子制成硬核软壳或软核硬壳的结构，甚至软硬相问的多层结构，以适应不同施工和使用条件的需要。
丙烯酸树脂
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。
丙烯酸树脂生产常见问题解决方案总结
丙烯酸树脂生产常见问题解决方案总结01丙烯酸树脂生产简介1、丙烯酸树脂生产机理与工艺过程丙烯酸树脂生产涉及自由基聚合机理、配方及工艺设计、合成用原材料(丙烯酸单体、溶剂、引发剂、助剂等)的控制、生产设备及工艺条件、计量及仪器、生产操作、中控、质检、包装等多个环节。
丙烯酸树脂化学合成反应原理是单体的自由基聚合,包括链的引发、链的增长、链的终止，其反应机理比较复杂。
值得强调的是丙烯酸树脂反应是放热反应（反应初期与后期需要稍微加热，反应中间过程控制好反应自身放热就基本可以维持高聚物合成），醇酸树脂反应是吸热反应（需要持续加热升温脱水反应才得以进行）。
2、丙烯酸树脂生产常见问题介绍若事先能够客观正确地认知丙烯酸树脂生产中的诸多影响因素，及时正确处理存在的问题和隐患，可以有效地避免生产中造成失误或损失，保证产品合格和持续稳定生产。
比如生产中有些异常现象，如丙烯酸树脂固含或黏度的偏高或偏低、气味较大、单体转化率低等，通过采取有效措施进行调整，可使指标不合格的产品变为合格,这一类现象属于可逆转的。
再如丙烯酸树脂色相较深如偏黄相或红相，树脂产品外观发白、发乳、发浑，树脂有流动性差、有凝胶、胶粒等。
这一种情况属于不可逆转的异常现象，很难处理，甚至无法挽救。
尽量避免和杜绝这一问题的出现，对于出现了这类产成品，尤其注意不要流入下游客户，否则后果会变得更为严重。
02丙烯酸树脂生产原材料环节的控制1、丙烯酸树脂的主要原材料简介丙烯酸树脂原料尤其是单体进厂投料前必须认真逐批化验,最好用大厂名牌产品,最忌频繁地更换原料厂家,比如有的单体进口的和国产的价格相差不多,则可优先选用进口的。
如果发现原料有些问题,又急于生产，则必须认真做生产前试验,以确保生产合格,原材料是最关键的环节,一定把住。
1.1、引发剂的品种及要求引发剂是影响自由基聚合最为关键的因素之一，主要分为高、中、低温引发剂，高温引发剂为DCP、过氧化二叔丁基；中温引发剂为TBPB;低温引发剂为BPO、AIBN等。
醇酸树脂及其改性
醇酸树脂醇酸树脂的分类：●在配方设计时，可选择不同的多元醇、多元酸；●变化醇和酸的官能度之比及调整枝化度；●醇酸树脂上具有羟基、羧基、双键和酯基；●醇酸树脂上还具有极性的主链和非极性的侧链，可以进行物理改性。
指标：油度（OL），醇酸树脂按含有多少（或含苯二甲酸酐）分为极长、长、中、短等几种油度。
油度（%）=“油”的质量醇酸的质量−析出水×100%油度（%）=1.04×脂肪酸质量醇酸的质量−析出水×100%公式说明：如用脂肪酸为原料，则脂肪酸质量*1.04代替油质量（当使用十八碳脂肪酸时）。
系数1.04不能作为植物油酸与三甘油脂换算。
醇酸树脂质量是多元醇的质量、多元酸的质量和油脂或脂肪酸质量之和，减去酯化时产生水的质量。
表1油度分类醇酸树脂的有关化学反应与相关理论：1.醇解反应油（即甘油三脂）与纯（加入催化剂或不加入催化剂），因为有过量的羟基存在，就发生羧基重新分配现象。
醇酸树脂中常用的多元醇有甘油和季戊四醇等。
由于羧基重新分配的缘故，随着多元醇用量、反应条件的变化，生成产物为不同数量比的油、甘油一酸酯、甘油二酸酯的混合物。
油不能用于醇酸树脂的制造，所以必须经过醇解这一步骤，使之成为不完全酯，能溶解于苯二甲酸酐与甘油的混合物，形成均相反应。
醇解反应通常是在较高的温度和催化剂作用下进行的，常用的催化剂有黄丹、氢氧化锂等。
2.酸解反应油和其他的有机酸共热反应，与醇解类似，有过量的羧基存在，将产生羟基重分配现象。
酸解法多在间苯二甲酸制造醇酸树脂时使用。
3.醚化反应在醇酸树脂制造中反应温度为200~250℃并有酸、碱存在，不同的多元醇可能有不同程度的醚化反应。
4.酯化反应酯化反应是制造醇酸树脂最主要的化学反应。
酯化反应是可逆的，要使酯化反应完全，必须将副产物-水引出体系，这时制造醇酸树脂生产工艺的关键之一。
酯化在常温下进行缓慢，通常醇酸树脂酯化温度在180~240℃之间。
催化剂可以加快酯化速度，但不能改变酯化程度。
环氧改性水性醇酸树脂的研究进展
环氧改性水性醇酸树脂的研究进展赵庆玲;王锋;胡剑青;涂伟萍【摘要】Alkyd resin is a resin that has been largely produced and intensively applied in domestic market. Three typical methods of alkyd resin modified with epoxy were reviewed; physical blending modification, solvent epoxy modified alkyd resin and waterborne epoxy modified alkyd resin. Meanwhile, factors affecting the preparation of waterborne alkyd resin modified with epoxy and the film performance were discussed, such as types of epoxy resin, types, amount and oil length of mono fatty acid. Finally the application prospect of epoxy modified waterborne alkyd resin was described.%综述了目前国内产量较大,应用较广的环氧改性醇酸树脂常见的3种方法:物理共混改性、溶剂型环氧改性醇酸、环氧改性水性醇酸.同时介绍了影响环氧改性水性醇酸树脂制备及涂膜性能的多种因素,如环氧树脂的种类、一元脂肪酸种类与含量、油度等.最后对环氧改性水性醇酸树脂的应用前景进行了展望.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2012(042)003【总页数】3页(P78-80)【关键词】水性;环氧改性;醇酸树脂;研究进展【作者】赵庆玲;王锋;胡剑青;涂伟萍【作者单位】华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广州510640;华南理工大学化学与化工学院,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TQ323.4+3溶剂型醇酸树脂由于具有较好的快干性、耐水性、耐黄变和耐候性，可广泛用于汽车、家电、普通金属、家具等涂料制备中，是涂料用合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上海涂料SHANGHAI COATINGS第57卷第 3 期2019 年 5 月Vol. 57 No. 3May. 2019
水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备彭 锋 （上海华谊精细化工有限公司技术中心，上海 200062）摘 要：采用自制的高酸值丙烯酸预聚物与干性植物油酸、三羟甲基丙烷和间苯二甲酸等进行反应，制备了水性丙烯酸改性醇酸树脂，并对影响其性能的诸多因素进行了讨论。关键词：水性丙烯酸改性醇酸树脂；引发剂；油度中图分类号：TQ 630.7 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2019）03-0015-05
[收稿日期] 2019-01-15
[作者简介] 彭锋（1978—），男，大学本科，工程师。主要从事树脂和涂料产品的研发及其应用方面的工作。
0 引言随着人们环保意识的增强、限制VOC（挥发性有机化合物）排放量的法律法规的日益严格以及石油能源的匮乏，迫使我国的涂料工业向环保化和集约化方向发展。由于水性涂料的可行性、成本和环境的可接受性等原因，其在整个涂料工业中的地位越来越重要。醇酸树脂是涂料工业中产量大、用途广的合成树脂，其原料来源丰富、品种多、用途广、性能好、价格便宜，具有得天独厚的优势。水性醇酸树脂的制备研究已经受到颇多的关注［1-2］。水性醇酸树脂虽然成膜性能好，漆膜光泽度高，但干燥慢、漆膜硬度低、耐水性和耐候性较差；而丙烯酸树脂具有色浅、耐候、耐光、耐热，耐腐蚀性好、保色保光性强等特点。本研究采用丙烯酸树脂对水性醇酸树脂进行改性，赋予水性醇酸树脂以优异的保光保色性、耐候性和耐腐蚀性，以及快干、高硬度等优点。大多数水性化方法是在醇酸树脂中引入或保留一定量的羧基，用氨（或胺）中和成盐，然后加入一定量的助溶剂而制成水性醇酸树脂。本研究采用自制的高酸值丙烯酸预聚物与干性植物油酸、三羟甲基丙烷和间苯二甲酸等进行反应，制得水性丙烯酸改性醇酸树脂，并对影响其性能的诸多因素进行了讨论。本研究中制备的水性丙烯酸改性醇酸树脂有以下优点：（1）较高的机械稳定性和优异的颜料润湿性；（2）较高的光泽和优异的附着力；（3）VOC含量小于110 g/L，满足环保要求；（4）干燥快，适用于自干型或烘烤型工业漆；（5）具有良好的耐水性和耐盐雾性；（6）优异的抗冻融稳定性和贮存稳定性；（7）与其他水性树脂，特别是与丙烯酸乳液有良好的相溶性。
1 试验部分1.1 原材料亚麻油酸、亚油酸，工业级，嘉善宏粮油脂公司；三羟甲基丙烷，工业级，日本三菱瓦斯株式会社；间苯二甲酸，化学纯，AMCO Company；苯甲酸，工业级，江苏三木化工；氨水（25%）、乙二醇丁醚，工业级，上海华谊涂料有限公司；丙烯酸预聚物，自制。
工艺·设备Technology and Equipment
工艺·设备上海涂料16第 57 卷1.2 试验设备试验设备及用途见表1。
表1 试验设备Table 1 Experimental equipment 设备名称主要用途规格四口反应瓶反应釜1 000 mL直型冷凝管冷凝作用-电子控温电热套加热0~400 ℃电子搅拌器搅拌-温度计测反应温度0~300 ℃氮气钢瓶氮气保护-蒸馏头分离水分-量筒计量反应生成的水100 mL接收管接收反应生成的水-
1.3 合成工艺［3-4］
在配有球形冷凝管、电子搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗和电子控温电热套的四口烧瓶中加入溶剂，加热至140 ℃；经6~8 h连续滴加入单体混合物（由丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸与引发剂组成）；滴加完毕后，保温反应2~3 h，即得到丙烯酸预聚物，该丙烯酸预聚物的技术指标见表2。
表2 丙烯酸预聚物的技术指标Table 2 Technical specifications of acrylic prepolymer 检测项目检测结果检测方法外观（25 ℃）澄清透明黏稠液体目测酸值/（mgKOH·g-1）193±1GB/T 6743—2008颜色（铁钴法）≤6#GB/T 1722—1992
在另一配有冷凝管、油水分离器、电子搅拌器、温度计和电热套的四口烧瓶中依次加入三羟甲基丙烷、间苯二甲酸、苯甲酸和催化剂，开始升温。当升温至80~120 ℃时，物料融化，开始搅拌。继续升温至200~220 ℃，并保持在该温度下反应，至酸值为5~15 mgKOH/g后降温。当温度降至140~180 ℃时，加入丙烯酸预聚物，继续升温至180~200 ℃，并保持在该温度下反应至酸值为35~45 mgKOH/g后降温。当温度降至80~180 ℃时，加入助溶剂，继续降温至60~80 ℃，滴加氨水，然后在1~2 h内滴完去离子水，搅拌10~20 min，即得到水性丙烯酸改性醇酸树脂，
其技术指标见表3。表3 水性丙烯酸改性醇酸树脂的技术指标Table 3 Technical specifications of waterborne acrylic modified alkyd resin 检测项目检测结果检测方法外观（25 ℃）浅黄色半透明乳液目测油度/%约40-固含量/%41±2GB/T 1725—2007黏度（转子黏度计）/（mPa·s）500~2 000 GB/T 1723—1993酸值（以固体分计）/（mgKOH·g-1）35~45GB/T 6743—2008
pH（10%去离子水溶液）7.5~8.5
1.4 丙烯酸预聚物及水性丙烯酸改性醇酸树脂的表征采用AVATAR360红外光谱仪测定丙烯酸预聚物的红外光谱［5-6］，结果见图1。
图1 丙烯酸预聚物的红外光谱图Figure 1 Infrared spectrum of acrylic prepolymer
由图1可见，2 928 cm-1、2 855 cm-1处为—CH2—上C—H键的伸缩振动峰；1 731 cm-1处为C=O的伸缩振动峰；1 603 cm-1处为—C=C—C=C—共轭双键中C=C键的伸缩振动峰；1 453 cm-1处为—COO—CH2—中—CH2的对称变角振动峰；1 386 cm-1处为叔碳基的对称变角振动峰；1 239 cm-1、1 024 cm-1、842 cm-1处为叔碳基的骨骼振动峰；1 150 cm-1、758 cm-1、702 cm-1处为取代苯环上C—H键的面外变角振动峰，说明合成了丙烯酸预聚物。将水性丙烯酸改性醇酸树脂用去离子水稀释成10%的乳液，用马尔文MS200型激光粒度分析仪测定其粒径及粒径分布［7］，结果见图2，由图2可知，该乳液的平均粒径为109 nm。
工艺·设备Technology and Equipment第 3 期17图2 水性丙烯酸改性醇酸树脂的粒径分布图Figure 2 Particle size distribution of waterborne acrylic modified alkyd resin2 结果与讨论2.1 烯丙基亲水性单体的选择烯丙基亲水性单体的作用主要是在水性丙烯酸改性醇酸树脂中引入亲水的羧基（—COOH）官能团，用氨或（胺）中和后，可以使树脂分散于水中。可供选择的单体主要有丙烯酸和甲基丙烯酸。通过试验发现，用丙烯酸制备的水性丙烯酸改性醇酸树脂易发生凝胶，而用甲基丙烯酸制备的水性丙烯酸改性醇酸树脂合成较容易，且很少发生凝胶现象。2.2 甲基丙烯酸的用量对改性醇酸树脂性能的影响由于甲基丙烯酸分子结构上甲基的位阻效应，使其羧基在酯化反应时得以保留，确保树脂有一定量的羧基而具有水分散性。甲基丙烯酸的用量对水性丙烯酸改性醇酸树脂性能的影响见表4。表4 甲基丙烯酸用量对水性丙烯酸改性醇酸树脂性能的影响Table 4 Effect of the amount of methacrylic acid on the properties of waterborne acrylic modified alkyd resin 检测项目甲基丙烯酸在丙烯酸预聚物中的含量/%15202530水性丙烯酸改性醇酸 树脂在水中的分散性难易易易水性丙烯酸改性醇酸 树脂乳液外观白色不透明乳液半透明乳液透明乳液透明乳液乳液固含量/%33403532乳液黏度/（mPa·s）≥20 000≤2 0002 000~15 000≥10 000乳液稳定性差好好好涂膜耐水性好好一般较差由表4可见，甲基丙烯酸用量较大时，树脂容易在水中分散，乳液的黏度大，固含量低，乳液稳定性好，但涂膜耐水性变差；甲基丙烯酸用量过少时，树脂在水中分散困难，乳液的黏度大，固含量低，乳液稳定性变差，而涂膜耐水性有所提高。经过试验，确定甲基丙烯酸在丙烯酸预聚物中的含量为20%时，改性醇酸树脂的综合性能较佳。2.3 引发剂的选择分别以过氧化苯甲酰（BPO）、过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）、过氧化二特丁基醚（DTBP）等为引发剂，研究了不同引发剂对丙烯酸预聚物性能的影响，结果见表5。表5 不同引发剂对丙烯酸预聚物性能的影响Table 5 Effect of different initiators on the properties of acrylic acid prepolymer 引发剂种类反应温度/℃转化率/%分层情况（隔夜后）涂膜外观（制成乳液以后）BPO140<90分层有大量颗粒TBPB160>90无分层无颗粒DTBP140>98无分层无颗粒由表5可见，用DTBP作引发剂，制备的丙烯酸预聚物转化率高，隔夜无分层现象，制成乳液后乳液中无颗粒物。2.4 脂肪酸和油度对改性醇酸树脂性能的影响分别选取了3种脂肪酸（即亚油酸、豆油酸、脱水蓖麻油酸）进行比较，结果见表6。由表6可见，亚油酸制备的树脂干性好、干燥快、硬度高，但颜色较深，且价格较贵；豆油酸制备的树脂干性较好、颜色较浅、价格便宜；脱水蓖麻油酸制备的树脂干性好、颜色浅，但价格昂贵。综合考虑，选择亚油酸与豆油酸按照1∶4的比例拼用。油度对涂膜的硬度、干燥速度有较大的影响，试验结果见表7。由表7可见，油度越短，涂膜干燥越快、硬度越高，但涂膜柔韧性和耐冲击性变差；油度越长，涂膜干燥速度变慢、硬度变低，但涂膜柔韧性和耐冲击性变好，综合考虑，油度以40%左右为宜。彭 锋：水性丙烯酸改性醇酸树脂的制备工艺·设备Technology and Equipment