【正文】
化劑分子以凝膠析出,失去乳化能力。 氧化劑與還化劑的配比并非嚴(yán)格的化學(xué)計(jì)量,一般將氧化劑稍過(guò)量,往往存在一個(gè)最佳配比,此時(shí)引發(fā)速率最大,該值影響變量復(fù)雜,具體用量需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能確定。 e. 3h加完后,保溫 1h。另外,丙烯酸樹(shù)脂水分散體通常設(shè)計(jì)成羥基型,以供同水性氨基樹(shù)脂、封閉型水性多異氰酸酯配制烘漆。 55 C H 2 = CR1C O O R2C H 2 = CC H 3C O O HC H 2 = C HC O O C H2C H C H3O HC H 2 = C HC H 2 = C HC N? + ? +C H2- CR1C O O R2C H2- CC H 3C O O HC H2- C H C H2- C HC O O C H2C H C H3O HC H2- C HC NA I B Nn1n2n4n1n3n5n2n3n4n5D M A EC H2- CR1C O O R2C H2- CC H 3C H2- C H C H2- C HC O O C H2C H C H3O HC H2- C HC Nn1n2n3n4n5C O O N H ( C H3)2C2H4O H+其中 R1= H、 — CH3 ; R2= — CH — C4H9 56 ( 2)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 02 丙烯酸丁酯 03 甲基丙烯酸丁酯 04 丙烯酸 β羥丙酯 05 苯乙烯 06 丙烯腈 07 甲基丙烯酸 08 甲基丙烯酸縮水甘油酯 09 巰基乙醇 10 偶氮二異丁腈 11 正丁醇 12 乙醇 13 14 15 追加引發(fā)劑( 2份正丁醇溶解) 二甲基乙醇胺 水 57 ( 3)合成工藝 將溶劑加入帶有回流冷凝管、機(jī)械攪拌器的四口反應(yīng)瓶中,升溫使其回流。 54 2.丙烯酸樹(shù)脂水分散體的合成工藝 丙烯酸樹(shù)脂水分散體的合成采用油性引發(fā)劑引發(fā)、用親水性的醇醚及醇類作混合溶劑、混合單體以“饑餓”方式滴加、用分子量調(diào)節(jié)劑控制分子量。 丙烯酸樹(shù)脂水分散體通常設(shè)計(jì)成共聚物,羧基型單體最常用的是丙烯酸或甲基丙烯酸,此外衣康酸、馬來(lái)酸也有應(yīng)用。將 F組分別用水溶解后加入反應(yīng)釜;待溫度 80 ℃ 穩(wěn)定后,加入 G組分過(guò)硫酸鈉溶液。 此外,氧化 還原引發(fā)體系也是經(jīng)常使用的品種。乳液聚合常選用陰離子型水包油型( O/W)乳化劑, 8~ 18之間。如: ST室溫溶解度為: ,乳液聚合中可增溶液到2%,提高了 30倍。丙烯酸乳液的合成充分體現(xiàn)了乳液聚合對(duì)涂料工業(yè)的重要性 。 該樹(shù)脂可以同聚氨酯固化劑(即多異氰酸酯)配制室溫干燥型雙組分聚氨酯清漆或色漆。對(duì) Mw/Mn要求不太高,可用 BPO引發(fā), BPO比 AIBN便宜。 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(shù)脂相容性差。 (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。 17 熱塑性丙烯酸樹(shù)脂除使用上述溶劑外 ,丙酮、丁 (甲乙 )酮( MEK)、甲基異丁基酮( MIBK)等酮類溶劑,乙醇、異丙醇( IPA)、丁醇等醇類溶劑也可應(yīng)用。 選擇單體時(shí)還應(yīng)注意單體的毒性大小,一般丙烯酸酯的毒性大于對(duì)應(yīng)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較大。 功能性單體 有含羥基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,含羧基的單體有丙烯酸和甲基丙烯酸。 7 依據(jù)單體對(duì)涂膜性能的影響??蓪误w進(jìn)行如下分類,以方便應(yīng)用。 近年來(lái),國(guó)內(nèi)外丙烯酸烯樹(shù)脂涂料的發(fā)展很快,目前已占涂料的1 /3以上,因此,丙烯酸樹(shù)脂在涂料成膜樹(shù)脂中居于重要地位。 9 由于叔碳酸乙烯酯上有三個(gè)支鏈,一個(gè)甲基,至少還有一個(gè)大于 C4的長(zhǎng)鏈,因此空間位阻特別大,不僅自身單元難以水解,而且對(duì)于共聚物大分子鏈上鄰近的醋酸乙烯酯單元也有很強(qiáng)的屏蔽作用,使整體抗水解性、耐堿性得到很大的改善,同時(shí),正是由于此屏蔽作用,使叔碳酸乙烯酯共聚物漆膜具有很好的抗氧化性及耐紫外線性能。 含羧基的單體引入羧基可以改善樹(shù)脂對(duì)顏、填料的潤(rùn)飾性及對(duì)基材的附著力,而且同環(huán)氧基團(tuán)有反應(yīng)性,對(duì)氨基樹(shù)脂的固化有催化活性。 交聯(lián)型丙烯酸樹(shù)脂的一般在- 20~ 400℃ 。如 正十二烷基硫醇,仲十二烷基硫醇,叔十二烷基硫醇,巰基乙醇,巰基乙酸等。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。 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(shù)脂對(duì)顏填料得潤(rùn)濕性,防止涂膜覆色發(fā)花。 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。 2% ;粘度: 4000~ 5000( 25℃ );酸值: 4~ 8;色澤:< 1。 ④ 獲得固體聚合物時(shí)須經(jīng)破乳、洗滌、脫水、干燥等工序,純化困難,生產(chǎn)成本較懸浮聚合高。因此乳液聚合時(shí)常將陰離子型和非離子型表面活性劑復(fù)合使用,提高乳液綜合性能。聚合溫度應(yīng)選擇高于三相平衡點(diǎn), 。 (3) 活性乳化劑 乳液聚合的常規(guī)乳化劑為低分子化合物,隨著乳膠漆的成膜,乳化劑向表面遷移,對(duì)漆膜耐水性、光澤、硬度產(chǎn)生不利變化。 f. 降溫至 45℃ 加入氨水中和,調(diào) pH值在 。 53 中和劑一般使用有機(jī)堿,如三乙胺( TEA)、二乙醇胺、二甲基乙醇胺( DMAE)、 2氨基 2甲基丙醇 (AMP)、 N乙基嗎啉 (NEM)等。接著將全部單體、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑混合均勻后的 20%加入反應(yīng)瓶,保溫 ,滴加剩余部分單體液,耗時(shí)約 ~ 。 此外, N羥甲基丙烯酰胺( NMA)可自交聯(lián)、甲基丙烯酸縮水甘油酯與(甲基)丙烯酸可以加熱交聯(lián)以提高性能。兩種離子型分散體中,陰離子型應(yīng)用比較廣泛。 b. 將 E組分去離子水加入反應(yīng)釜,升溫至 80 ℃ 。 溫度對(duì)過(guò)硫酸鉀活性的影響見(jiàn)下表: T( ℃ ) kd(s1) t1/2(h) 50 212 60 x106 61 70 x105 80 x105 90 x104 35min 41 因此過(guò)硫酸鉀引發(fā)劑的聚合溫度一般在 80 ℃ 以上,聚合終點(diǎn),短時(shí)間可加熱到 90℃ ,以使引發(fā)劑分解完全,進(jìn)一步提高單體轉(zhuǎn)化率。 ,親水性越強(qiáng), 在 1~ 40之間。 C H 3 ( C H 2 ) 8 O ( C H 2 C H 2 O ) n H , n = 1 0 ~ 4 035 c.增溶液作用 —— 表面活性劑分子在濃度超過(guò)臨界膠束濃度時(shí),可形成膠束,這些膠束中可以增溶單體,稱為增溶膠束,也是真正發(fā)生聚合的場(chǎng)所。 其中丙烯酸乳液是最重要的乳膠漆基料,具有顆粒細(xì)、彈性好、耐光、耐候、耐水的特點(diǎn)。外觀、固含、粘度合格后,過(guò)濾、包裝。 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。 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)。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 ,驅(qū)氧。 氨基烘漆用羥基丙烯酸樹(shù)脂可以用二甲苯、丁醇作混合溶劑,有時(shí)拼入一些丁基溶纖劑( BCS,乙二醇丁醚)、 S- 100、 PMA、乙二醇乙醚乙酸酯( CAC)。為使共聚順利進(jìn)行,共聚用混合單體的竟聚率不要相差太大,如苯乙烯同醋酸乙烯、氯乙烯、丙烯睛難以共聚。 長(zhǎng)鏈的丙烯酸及甲基丙烯酸酯(如月桂酯、十八烷酯)具有較好的耐醇性和耐水性。 所以,應(yīng)共聚涂膜的使用要求,選擇合適的單體對(duì)共聚物進(jìn)行分子設(shè)計(jì)并通過(guò)實(shí)驗(yàn),研制符合要求的涂料用樹(shù)脂。 3 從組成上分,丙烯酸烯樹(shù)脂包括: 丙全樹(shù)脂、苯丙樹(shù)脂、硅丙樹(shù)脂、醋丙樹(shù)脂、氟丙樹(shù)脂、叔丙(叔碳酸酯 丙烯酸酯)樹(shù)脂 等。叔碳酸基團(tuán)的屏蔽作用可如下圖示意表示: CR 1R 2R 3C H 2C H 2 C H C H C H 2 C HOCO C H3OCO C H3OC O 據(jù)推測(cè),一個(gè)叔碳酸基團(tuán)可以保護(hù) 2—3個(gè)乙酸乙烯酯單元。 13 合成羥基型丙烯酸樹(shù)脂時(shí)羥基單體的種類和用量對(duì)樹(shù)脂性能有重要影響。玻璃化溫度的設(shè)計(jì)常用 FOX公式: gTgnnggg TWTWTWT ???? ?22111其中, 為第 i種單體的質(zhì)量分?jǐn)?shù), 為第 i種單體對(duì)應(yīng)均聚物的玻璃化溫度,單位用 K。 巰基乙醇在轉(zhuǎn)移后再引發(fā)時(shí)可在大分子鏈上引入羥基,減少羥基型丙烯酸樹(shù)脂合成中羥基單體用量。 (6) 再