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丙烯酸树脂配方设计大全总结
一、丙烯酸树脂定义: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。二、丙烯酸树脂分类1、根据组成成分: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。2、根据成膜特性: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,成膜过程中没有发生化学反应,缺点是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。
丙烯酸树脂及其涂料应用范围很广,因此其配方设计是非常复杂的。基本原则主要遵循以下几点:1、要针对不同基材和产品确定树脂剂型——溶剂型或水剂型;2、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;最后通过实验进行检验、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。
为提高耐乙醇性要引入苯乙烯、丙烯睛及甲基丙烯酸的高级烷基酯,降低酯基含量。可以考虑二者并用,以平衡耐候性和耐乙醇性。甲基丙烯酸的高级烷基酯有甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯等。涂料用丙树脂常为共聚物,选择单体时必须考虑他们的共聚活性。实际工作时一般采用单体混合物“饥饿态”加料法(即单体投料速率<共聚速率)控制共聚物组成。为使共聚顺利进行,共聚用混合单体的竟聚率不要相差太大,如苯乙烯同醋酸乙烯、氯乙烯、丙烯睛难以共聚。选择单体时还应注意单体的毒性大小,一般丙烯酸酯的毒性大于对应甲基丙烯酸酯的毒性,如丙烯酸甲酯的毒性大于甲基丙烯酸甲酯的毒性,此外丙烯酸乙酯的毒性也较大。在与丙烯酸酯类单体共聚用的单体中,丙烯睛、丙烯酰胺的毒性很大,应注意防护。
用作室温固化双组分聚氨酯羟基组分的丙烯酸树脂不能使用醇类、醚醇类溶剂,以防其和异氰酸酯基团反应,溶剂中含水量应尽可能低,可以在聚合完成后,减压脱出部分溶剂,以带出体系微量的水分。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。氨基烘漆用羟基丙烯酸树脂可以用二甲苯、丁醇作混合溶剂,有时拼入一些丁基溶纤剂(BCS,乙二醇丁醚)、S-100、PMA、乙二醇乙醚乙酸酯(CAC)。热塑性丙烯酸树脂除使用上述溶剂外,丙酮、丁(甲乙)酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)等酮类溶剂,乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇等醇类溶剂也可应用。实际上,树脂用途决定单体的组成及溶剂选择,为使聚合温度下体系处于回流状态,溶剂常用混合溶剂,低沸点组分起回流作用,一旦确定了回流溶剂,就可以根据回流温度选择引发剂,对溶液聚合,主引发剂在聚合温度时的半衰期一般在0.5~2h之间较好。有时可以复合使用一种较低活性引发剂,其半衰期一般在2~4h之间。
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