水溶性丙烯酸樹脂 (2)

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1、水溶性丙烯酸樹脂——酒瓶漆丙烯酸樹脂是由丙烯酸及丙烯酸酯類單，在一定條件下共聚而成的線性高分子樹脂。水溶性丙烯酸樹脂之所以具有水溶性，是因為在樹脂合成過程中，引進了親水性基團—羧基、羥基、氨基、酰胺基等。為了進一步增加樹脂的水溶性，加胺中和成鹽而獲得水溶性，然后加水稀釋得到水溶性丙烯酸樹脂。與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水溶性涂料具有價格低、使用安全，節(jié)省資源和能源，減少環(huán)境污染和公害等優(yōu)點，因而已成為當(dāng)前發(fā)展涂料工業(yè)的主要方向。水溶性丙烯酸烯樹脂涂料是水性涂料中發(fā)展最快、品種最多的無污染型涂料。水溶性丙烯酸樹脂是制備環(huán)保型水溶性丙烯酸酯涂料、水性油墨、水性膠黏

2、劑等的基礎(chǔ)樹脂材料，可作為成膜連接料，可廣泛用于水性涂料、紙張、紡織品（天然和人工合成）表面處理劑、皮革上光劑、膠黏劑等配置的主要原料。在施工過程中，可采用噴涂、輥涂、刷涂等方式涂裝。（1）聚合反應(yīng)：丙烯酸及其酯在引發(fā)劑作用下聚合成嵌段丙烯酸樹脂共聚物。（2）成鹽反應(yīng)：嵌段丙烯酸樹脂共聚物用氨水或有機胺中和，生產(chǎn)嵌段丙烯酸樹脂的銨鹽（3）聚合物玻璃化溫度：無定形或半結(jié)晶聚合物從黏流態(tài)或高彈態(tài)（橡膠態(tài)）向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變（或相反的轉(zhuǎn)變）稱玻璃化轉(zhuǎn)變。發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍近似中點稱為玻璃化溫度。對于涂料用丙烯酸樹脂，其玻璃化溫度的設(shè)計是非常重要的。因為其玻璃化溫度

3、直接影響涂料的最終性能。一般而言，玻璃化溫度高的硬度和光澤就高，但往往也比較脆。為了使聚合物有較好的的施工和涂膜性能，需要對聚合物的配方進行設(shè)計。一個由不同單體構(gòu)成的聚合物，其玻璃化溫度可以由其多組分的玻璃化溫度加和而成。通過設(shè)涂料樹脂的玻璃化溫度，就可以確定軟硬單體的配比。酒瓶漆是近年來發(fā)展較快的涂料品種，其要求耐醇、耐堿、耐水煮、硬度高、裝飾性好，目前國內(nèi)常用酒瓶漆樹脂為環(huán)氧樹脂和羥基丙烯酸樹脂，基本屬于溶劑型，不僅污染環(huán)境，也會影響操作人員健康。隨著環(huán)保法規(guī)的不斷強化，促使涂料向“4E”方向發(fā)展，尤其是以水為分散介質(zhì)和稀釋劑的水性涂料是涂料發(fā)展的一個

4、重要方向。????羥基丙烯酸樹脂固化后具有硬度高、漆膜豐滿、附著力好、耐性突出的特點，是一種性能優(yōu)良，用途廣泛的保護和裝飾性涂料，特別是在金屬、木器、塑料、玻璃等領(lǐng)域。少部分以水為溶劑的羥基丙烯酸樹脂存在固含低、耐性差、漆膜裝飾性不好等問題，不能夠大量替代溶劑型羥丙樹脂，因此提高水性羥基丙烯酸樹脂的耐性和固含量以及裝飾性是目前亟待解決的問題。????本文先采用溶劑聚合的方式、以叔碳酸縮水甘油酯(E－10P)調(diào)節(jié)粘度、以環(huán)氧樹脂改善其性能，通過后期加水合成了高固含量的水性羥基丙烯酸樹脂，并在水性酒瓶漆領(lǐng)域獲得了良好的應(yīng)用。????1實驗部分????1.1原材

5、料????甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、巰基乙醇、二丙二醇甲醚、N，N’－二甲基乙醇胺均為化學(xué)純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司，叔碳酸縮水甘油酯(E－10P)，工業(yè)級，邁圖高新材料集團;環(huán)氧樹脂(E－20)，環(huán)氧值(eq/100g)為0.18～0.22，工業(yè)級，無錫樹脂廠;氨基樹脂(Cymel－325)，甲醚化氨基樹脂，固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%，美國氰特公司;二叔丁基過氧化物(DTAP)，化學(xué)純，上海比尤化工有限公司，分散劑Tego745、潤濕劑Tego245、消泡劑Tego810均為工業(yè)

6、品，德國盈創(chuàng)工業(yè)集團。????1.2實驗儀器????IKA歐洲之星電子攪拌器，江西鼎技科學(xué)儀器有限公司;DiamondDSC，美國Perkin-Elmer公司;NDJ－3旋轉(zhuǎn)粘度計，廣州標(biāo)格達(dá)實驗儀器公司;GPC測定儀，Waters公司;光澤儀A－4528，畢克公司。????1.3水性羥丙烯酸樹脂的制備????在裝有攪拌器、溫度計和回流冷凝管的四口燒瓶中加入一定量的二丙二醇甲醚、正丁醇、環(huán)氧樹脂E－20，升溫至140℃，然后在4h內(nèi)滴加混合單體和引發(fā)劑，滴加完畢后保溫1h，然后補加少量引發(fā)劑，保溫1h，降溫，中和，加水過濾出料。????1.4漆膜的配制??

7、??將合成的水性羥基丙烯酸樹脂與氨基樹脂按一定比例混合，加入鈦白和其他助劑砂磨2h，在玻璃板上用100μm的涂布器涂布，先在80℃的烘箱中預(yù)烘5min，然后升至170℃烘20min，得到的漆膜進行下一步測試。????1.5性能檢測????1)樹脂粘度測試????在25℃下使用NDJ－3旋轉(zhuǎn)粘度計測定。????2)樹脂分子質(zhì)量檢測????采用Waters公司的GPC測定儀測定，四氫呋喃做淋洗液，標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯做校正曲線，柱溫25℃，流速1.0mL/min。????3)漆膜性能檢測????漆膜性能按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測試。????2·結(jié)果與討論????2.1引發(fā)劑用

8、量對樹脂的影響????引發(fā)劑用量不僅影響樹脂的水溶性，而且對合成樹