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1、溶劑型丙烯酸樹脂合成主要采用溶液聚合,如果選擇恰當(dāng)?shù)娜軇ǔ榛旌先軇?,如溶解性好、揮發(fā)速度滿足施工要求、安全、低毒等,聚合物溶液可以直接用作涂料基料進(jìn)行涂料配制,使用非常方便。丙烯酸類單體的溶液共聚合多采用釜式間歇法生產(chǎn)。其基本工藝如下:(1)共聚單體的混合。關(guān)鍵是計(jì)量,無論大料(如硬、軟單體)或是小料(如功能單體、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑等)最好精確到0.2%以內(nèi),保證配方的準(zhǔn)確實(shí)施。同時(shí),應(yīng)該現(xiàn)配現(xiàn)用。(2)加入釜底料。將配方量的(混合)溶劑加入反應(yīng)釜,逐步升溫至回流溫度,保溫約0.5h,驅(qū)氧。(3)在回流溫度下,按工藝要求滴加單體和引發(fā)劑的混合溶液。滴加速度要均勻,如果體系溫升過快應(yīng)降低
2、滴料速度。(4)保溫聚合。單體滴完后,保溫反應(yīng)一定時(shí)間,使單體進(jìn)一步聚合。(5)后消除。保溫結(jié)束后,可以分兩次或多次間隔補(bǔ)加引發(fā)劑,提高轉(zhuǎn)化率。(6)再保溫。(7)取樣分析。主要測外觀、固含量和黏度等指標(biāo)。(8)調(diào)整指標(biāo)。(9)過濾、包裝、質(zhì)檢、入庫。1一、熱塑性丙烯酸樹脂是溶劑型丙烯酸涂料中最早使用的,在50年代中后期幾乎取代汽車用硝基漆。以MMA或一定數(shù)量的st為主體,BPO或AIBN溶液聚合配以丙烯酸乙(?。ィ淄?丙酮,90~100℃Mw≈90000要求分子量分布窄些,一般Mw/Mn≥4~5便不能使用。引發(fā)劑:AIBN比BPO好。因?yàn)橛肂PO,聚合物鏈有分支,可在聚合物中引入可吸收紫
3、外光的苯環(huán),抗紫外光性能受影響。優(yōu)點(diǎn):優(yōu)異的保光、保色性耐候性好(接近交聯(lián)型丙烯酸涂料的水平),耐化學(xué)藥品耐水性、拋光性良好附著力強(qiáng)。缺點(diǎn):固體分低(固體分高時(shí)黏度大,噴涂時(shí)易出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象),分子量較高,粘度大,故施工性能差,涂膜豐滿度差,低溫易脆裂、高溫易發(fā)黏,溶劑釋放性差,實(shí)干較慢,耐溶劑性不好等,與其他樹脂相容性差。2改進(jìn)方法:(1)與硝基纖維素、醋丁纖維素并用,提高干燥性,硬度,在此基礎(chǔ)上添加增塑劑以改善柔韌性。(2)有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂提高耐久性。(3)醇酸樹脂改性丙烯酸樹脂提高豐滿度,撓度,價(jià)格降低。要根據(jù)不同基材的涂層要求設(shè)計(jì)不同的玻璃化溫度,如金屬用漆樹脂的玻璃化溫度通常在30
4、~60℃,塑料漆用樹脂可將玻璃化溫度設(shè)計(jì)得高些(80~100℃),溶劑型建筑涂料樹脂的玻璃化溫度一般大于50℃;引入甲基丙烯酸正丁酯或甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯、丙烯腈改善耐乙醇性。引入丙烯酸或甲基丙烯酸及羥基丙烯酸酯等極性單體可以改善樹脂對(duì)顏填料得潤濕性,防止涂膜覆色發(fā)花。若冷拚適量的硝酸酯纖維素或醋酸丁酸酯纖維素可以顯著改善成漆得溶劑釋放性、流平性或金屬閃光漆的鋁粉定向性。金屬閃光漆的樹脂酸值應(yīng)小于3mgKOH/g(樹脂)。3塑料漆用熱塑性丙烯酸樹脂的合成配方及合成工藝:(1)合成配方序號(hào)原料名稱用量(質(zhì)量份)01甲基丙烯酸甲酯27.0002甲
5、基丙烯酸正丁酯6.00003丙烯酸0.400004苯乙烯9.00005丙烯酸正丁酯7.10006二甲苯40.0007S-1005.00008二叔丁基過氧化物0.400009二叔丁基過氧化物0.100010二甲苯5.000(2)合成工藝先將06、07投入反應(yīng)釜中,通氮?dú)庵脫Q反應(yīng)釜中的空氣,加熱到125℃,將01、02、03、04、05、08于4~4.5小時(shí)滴入反應(yīng)釜,保溫2小時(shí),加入09、10于反應(yīng)釜,在保溫2~3小時(shí),降溫,出料。該樹脂固含:50±2,粘度:4000-6000(25℃下的旋轉(zhuǎn)粘度),主要性能是耐候性與耐化學(xué)性好。4二、熱固性丙烯酸樹脂也稱為交聯(lián)型或反應(yīng)型丙烯酸樹指。它可以克服熱
6、塑性丙烯酸樹脂的缺點(diǎn),使涂膜的機(jī)械性能、耐化學(xué)品性能大大提高。其原因在于成膜過程伴有交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生,最終形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),不熔不溶。熱固性丙烯酸樹指分子量通常較低,10000左右,高固體份的樹脂約在3000左右。優(yōu)點(diǎn):較高的固體份,成膜后,不溶于有機(jī)溶劑,有更好的抗化學(xué)、抗溶劑、抗堿、抗熱性;更好的光澤和表觀,豐滿,強(qiáng)韌。對(duì)Mw/Mn要求不太高,可用BPO引發(fā),BPO比AIBN便宜。缺點(diǎn):有一定的使用壽命,不能長時(shí)間儲(chǔ)存。交聯(lián)反應(yīng):一般通過-OH、-COOH、-NH2、環(huán)氧等與交聯(lián)劑(如氨基樹脂,多異氰酸酯及環(huán)氧樹脂等反應(yīng)),最常見的是通過羥基的反應(yīng)。根據(jù)其攜帶的可反應(yīng)官能團(tuán)特征分類,主要包括羥基丙
7、烯酸樹脂、羧基丙烯酸樹脂和環(huán)氧基丙烯酸樹脂。5其中羥基丙烯酸樹脂是最重要的一類,用于同多異氰酸酯固化劑配制室溫干燥雙組分丙烯酸-聚氨酯涂料和丙烯酸-氨基烘漆,這兩類涂料應(yīng)用范圍廣、產(chǎn)量大。丙烯酸-聚氨酯涂料主要用于飛機(jī)、汽車、摩托車、火車、工業(yè)機(jī)械、家電、家具、裝修及其它高裝飾性要求產(chǎn)品的涂飾,屬重要的工業(yè)或民用涂料品種。丙烯酸-氨基烘漆主要用于汽車原廠漆、摩托車、金屬卷材、家電、輕工產(chǎn)品及其它金