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丙烯酸树脂涂料
关键词:丙烯酸; 涂料; 应用;
二用途
该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点,使用温度范围宽,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。
三分类
从组成上分,丙烯酸烯树脂包括:丙全树脂、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。
四合成
1单体的选择
首先要针对不同基材和产品确定树脂剂型——溶剂型或水剂型;然后根据性能要求确定单体组成、玻璃化温度(Tg)、溶剂组成、引发剂类型及用量和聚合工艺;最终通过实验进行检验、修正,以确定最佳的
产品工艺和配方。其中单体的选择是配方设计的核心内容。通常将聚合单体分为硬单体、软单体和功能单体三大类。
表一单体分类
2引发剂的选择
溶剂型丙烯酸树脂的引发剂主要有过氧类和偶氮类两种。为了使聚合平稳进行,溶液聚合时常采用引发剂同单体混合滴加的工艺,单体滴加完
毕,保温数小时后,还需一次或几次追加滴加后消除引发剂,以尽可能提高转化率,每次引发剂用量为前者的10%~30%。
3 溶剂的选择
常用的溶剂为甲苯、二甲苯,可以适当加些乙酸乙酯、乙酸丁酯。环保涂料用溶剂不准含“三苯”——苯、甲苯、二甲苯,通常以乙酸乙酯、乙酸丁酯(BAC)、丙二醇甲醚乙酸酯(PMA)混合溶剂为主。也有的体系以乙酸丁酯和重重芳烃(如重芳烃S-100,重芳烃S-150)作溶剂。
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。
五水性丙烯酸树脂
水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。包括:
丙烯酸树脂乳液:主要是由油性烯类单体乳化在水中在水性自由基引发剂引发下合成的
丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸):是通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。
丙烯酸树脂水溶液。
粒子粒径看:乳液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。
1丙烯酸乳液的合成
乳液聚合是一种重要的自由基聚合实施方法。由于其独特的聚合机理,可以以高的聚合速率合成高分子量的聚合物,是乳胶漆基料的重要聚合方法。其中丙烯酸乳液是最重要的乳胶漆基料,具有颗粒细、弹性好、耐光、耐候、耐水的特点。丙烯酸乳液的合成充分体现了乳液聚合对涂料工业的重要性。
油性单体在水介质中由乳化剂分散成乳状液,由水溶性引发剂引发的聚合称为乳液聚合。乳液聚合的最简单配方为: 油性(可含少量水性)单体:30%~60%;去离子水:40%~70% ;水溶性引发剂:~%;
乳化剂(Emulsifier):1%~3%。
表二乳液聚合实例内墙漆用苯丙乳液合成配方
2 丙烯酸树脂水分散体的合成
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