400-029-9126
服務(wù)熱線(xiàn)：400-029-9126
服務(wù)熱線(xiàn)：作者： 日期：2016/4/14 10:58:42
摘要：丙烯酸樹(shù)脂綜合性能優(yōu)異，應(yīng)用領(lǐng)域廣范，但中高羥值的丙烯酸樹(shù)脂由于極性大，跟醚化度高的氨基樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、TDI加成物固化劑混溶性較差，使丙烯酸樹(shù)脂的通用性受到了明顯的限制。本文通過(guò)聚酯與丙烯酸樹(shù)脂的共聚反應(yīng)，有效的解決羥基丙烯酸樹(shù)脂與高、中、低醚化度氨基樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、TDI加成物固化劑的混溶性問(wèn)題，拓寬了丙烯酸樹(shù)脂的應(yīng)用范圍。
關(guān)鍵詞：丙烯酸樹(shù)脂，高、中、低醚化度的氨基樹(shù)脂;醇酸樹(shù)脂，聚酯，TDI加成物固化劑，混溶性
0 引言
溶劑型丙烯酸樹(shù)脂由于Tg值、羥值、酸值都可以調(diào)整，硬度、柔韌性、光澤等指標(biāo)亦可調(diào)節(jié)，這給樹(shù)脂的應(yīng)用提供了較大的方便，拓寬了該樹(shù)脂的應(yīng)用領(lǐng)域，滿(mǎn)足了人們多種多樣和不斷提高的需求，所以，丙烯酸樹(shù)脂在國(guó)內(nèi)還不過(guò)三十年的歷史，在油漆應(yīng)用領(lǐng)域卻發(fā)展到僅次于醇酸樹(shù)脂第二大用量樹(shù)脂體系，近年來(lái)國(guó)際原油價(jià)格不斷上漲，但對(duì)丙烯酸樹(shù)脂的發(fā)展和應(yīng)用都未造成明顯的沖擊，目前，該樹(shù)脂還無(wú)替代品，丙烯酸樹(shù)脂仍然是國(guó)內(nèi)樹(shù)脂領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1原材料和助劑
新戊二醇:工業(yè)級(jí)、三羥甲基丙烷:工業(yè)級(jí)、己二酸:工業(yè)級(jí)、間苯二甲酸:工業(yè)級(jí)、鄰苯二甲酸酐:工業(yè)級(jí)、1010抗氧劑(汽巴)、順丁烯二酸酐:工業(yè)級(jí)、二甲苯:工業(yè)級(jí)、丁醇:工業(yè)級(jí)、丙烯酸丁酯:工業(yè)級(jí)、甲基丙烯酸甲酯:工業(yè)級(jí)、苯乙烯:工業(yè)級(jí)、甲基丙烯酸:工業(yè)級(jí)、丙烯酸羥乙酯:工業(yè)級(jí)、醋酸丁酯:工業(yè)級(jí)、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯:工業(yè)級(jí)、氮?dú)?N2),KoH標(biāo)液、酸堿指示劑。
1.2 主要儀器和設(shè)備 YH電加熱器、JJ-1増力電動(dòng)攪拌器、電子臺(tái)稱(chēng)(0-2000g)、GZX-9070MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、SYD-6536石油產(chǎn)品蒸餾實(shí)驗(yàn)器、電子天平(0.0001)、NDJ-4旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)、重力式噴槍、Wgg60-E4光澤計(jì)、漆膜劃格器。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 聚酯的合成
將18-20份新戊二醇，10-13份三羥甲基丙烷，5-7份己二酸，12-16份間苯二甲酸，10-14份鄰苯二甲酸酐，2-3份二甲苯，0.1-0.3份1010抗氧劑投人反應(yīng)釜中，通N2升溫至150℃，保溫1小時(shí)后，以每小時(shí)升溫20℃速度升溫至220℃，保溫酯化反應(yīng)酸值至10-12mgKoH/g后，降溫至145℃左右，加0.4-1.2份順丁烯二酸酐，在145℃左右保溫1小時(shí)，然后以每小時(shí)升溫20℃的速度升溫至180℃，保溫酯化反應(yīng)至酸值于14-16mgKoH/g,降溫至120℃左右，加40份左右二甲苯混合溶劑兌稀，過(guò)濾，備用。
1.3.2 聚酯改性羥基丙烯酸樹(shù)脂的合成
將10-15份二甲苯，10-15份丁醇，20-30份不飽和聚酯投入反應(yīng)釜中，升溫回流20min，將10-14份苯乙烯，13-15份丙烯酸乙酯，5-8份甲基丙烯酸甲酯，6-10份丙烯酸羥丙酯，0.4-0.8份丙烯酸，0.3-0.5份叔戊酯，0.3-0.5份過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯投入高位槽攪拌15min,通N2,勻速滴加用3小時(shí)，滴加完畢后用2份左右的二甲苯?jīng)_洗高位槽，然后在120-130℃保溫反應(yīng)5小時(shí)，降溫至80℃，停N2,調(diào)整粘度，粘度合格后，過(guò)濾，包裝。
1.3.3 性能測(cè)試
(1)與氨基樹(shù)脂的混溶性實(shí)驗(yàn)
醚化度是按氨基樹(shù)脂：200#溶劑油=1：X(體積比)出現(xiàn)渾濁15秒鐘不消失，所滴加200#的體積數(shù)。 混溶性是按改性丙烯酸樹(shù)脂：氨基樹(shù)脂=2：1比例配制，攪拌均勻，看混合液是否清澈透明，然后刮涂于透明玻璃板上，風(fēng)干，看涂刮膜是否透明、光亮無(wú)乳光。漆膜光澤是按改性丙烯酸樹(shù)脂：氨基樹(shù)脂=2.5：1比例配制，噴涂于平整的鐵板上，先風(fēng)干20min,再于鼔風(fēng)干燥箱中于140℃×30min,用Wgg60-E4光澤計(jì)測(cè)試光澤值。 (2) 與固化劑的混溶性實(shí)驗(yàn)
混溶性是按改性丙烯酸樹(shù)脂：固化劑=2：1(W/W)比例配制，攪拌均勻，看混合液是否清澈透明，然后刮涂于透明玻璃板上，風(fēng)干，看涂刮膜是否透明、光亮無(wú)乳光。涂膜光澤是按改性丙烯酸樹(shù)脂：固化劑=5：1比例配制，噴涂于平整的鐵板上，自然風(fēng)干24小時(shí)，Wgg60-E4光澤計(jì)測(cè)試光澤值。(3)與醇酸樹(shù)脂的混溶性實(shí)驗(yàn)
混溶性按改性丙烯酸樹(shù)脂：醇酸樹(shù)脂=1：1(W/W)比例配制，攪拌均勻，看混合液是否清澈透明，然后刮涂于透明玻璃板上，風(fēng)干，看涂刮膜是否透明、光亮無(wú)乳光。漆膜光澤是按改性丙烯酸樹(shù)脂：醇酸樹(shù)脂：氨基樹(shù)脂=1：1：1比例配制，噴涂于平整的鐵板上，先風(fēng)干20min,再于鼔風(fēng)干燥箱中于140℃×30min,用Wgg60-E4光澤計(jì)測(cè)試光澤值。
2 結(jié)果與討論
2.1 聚酯樹(shù)脂中順丁烯二酸酐的用量對(duì)改性丙烯酸樹(shù)脂的影響
以上四個(gè)聚酯樣的顏色、粘度、固含、酸值都能作到同一標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但在丙烯酸樹(shù)脂中相同聚酯含量的性能明顯不同，用聚酯1和聚酯2改性的丙烯酸樹(shù)脂與TDI加成物和醇酸樹(shù)脂的混溶性較差，而用聚酯3和聚酯4改性的丙烯酸樹(shù)脂與TDI加成物和醇酸樹(shù)脂的混溶性確較好，從聚酯樹(shù)脂的配方分析，聚酯1和聚酯2的分子結(jié)構(gòu)上的可供引發(fā)共聚的雙鍵不足，導(dǎo)致聚酯樹(shù)脂與丙烯酸樹(shù)脂發(fā)生共聚的幾率少，此樹(shù)脂仍由聚酯樹(shù)脂與較多未改性的丙烯酸樹(shù)脂組成，所以，與TDI加成物和醇酸樹(shù)脂的混溶性仍較差。聚酯3和聚酯4的分子結(jié)構(gòu)上可供引發(fā)共聚的雙鍵較聚酯1和聚酯2明顯要多，聚酯樹(shù)脂與丙烯酸樹(shù)脂發(fā)生共聚改性的幾率大，改性后的丙烯酸樹(shù)脂與TDI加成物和醇酸樹(shù)脂的混溶性較佳，丙烯酸樹(shù)脂的應(yīng)用范圍明顯變得更加廣闊。但相同配方、相同工藝、相同的轉(zhuǎn)化率時(shí)，聚酯4改性的丙烯酸樹(shù)脂粘度明顯高于前三個(gè)試樣，說(shuō)明聚酯4的分子結(jié)構(gòu)上雙鍵已開(kāi)始過(guò)量，不適于作高固含低粘度丙烯酸樹(shù)脂，聚酯3是比較理想的改性聚酯配方，我們最終選擇了聚酯3作為丙烯酸樹(shù)脂的共聚半成品，達(dá)到了比較理想的綜合性能。
3 結(jié)語(yǔ)
以帶適量不飽和鍵聚酯為半成品，通過(guò)與丙烯酸單體引發(fā)共聚，可以明顯改善丙烯酸樹(shù)脂與醇酸樹(shù)脂、高、中、低醚化度氨基樹(shù)脂和TDI加成物的混溶性，拓寬了丙烯酸樹(shù)脂的應(yīng)用范圍。
