短油度水性醇酸樹脂的合成工藝研究(編輯修改稿)
2024-12-09 10:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 水分散性 , 但加入量太大 ,容易因體系黏度增大而發(fā)生凝膠 . 一 般為二元酸總摩爾量的 8為宜 . 醇酸樹脂的聚合過程遵循逐步聚合的原理 , 分子量隨反應(yīng)程度的增加而增加 .圖 2表示的是 聚合過程中體系酸值及反應(yīng)程度隨反應(yīng)時間的變 化情況 ,其中 : 反應(yīng)程度 P 一絲墮嘉 (2) 反應(yīng)時間 /min 圖 2酯化酸值及反應(yīng)程度隨時問變化情況 可以看出 ,反應(yīng)初期酸值下降較快 ,這一階段 以脂肪酸單甘油酯或脂肪酸二甘油酯與酸酐小分 子之間 縮合生成大分子的反應(yīng)為主 .之后酸值下 降逐漸平緩 ,反應(yīng)程度逐漸變大 ,分子量增加 ,體 系粘度變大 ,主要是生成的大分子之間的聚酯化 反應(yīng) 。如果酸值繼續(xù)下降至 10 以下 ,很容易出現(xiàn) 凝膠 . 控制聚合階段酸值分別為 40,30,25,20和 15mgKOH/g左右 ,考察其對樹脂性能的影響 , 結(jié)果見表 2和圖 3. ? 48?材料開發(fā)與應(yīng)用 2020 年 2月 在水性醇酸樹脂的研究中 ,樹脂的水分散性 與漆膜性能要求經(jīng)常是相互矛盾的 ,兩者很難同 時達(dá)到最優(yōu) ,需權(quán)衡 考慮 . 從表 2可以看出 ,聚合階段酸值越高 ,樹脂的 水分散性越好 .這是由于酸值高的樹脂 ,反應(yīng)程 度較小 ,分子量小 ,同時主鏈上分布的親水性基團(tuán) 較多 ,水分散性好 .樣品 M4O 水分散性最好 ,可 以與水任意比例混合而始終透明 .樣品 M15由 于分子量較大 ,水分散性很差 ,通過顯微鏡觀察發(fā) 現(xiàn)其水分散液中有大量聚集顆粒 .水分散性好的 a)Ml40 樹脂則顆粒分散均勻 ,粒徑較小 .同時說明醇酸 樹脂的水分散液并不是水的真溶液 ,而是在親水 基團(tuán)的作用下 ,以細(xì)小的顆粒分散于水中 . 此外 ,分子量分布系數(shù)對樹脂 的水分散性也 有較大影響 ,一般來講 ,較寬的分子量分布有利于 提高水分散性 ,這是因為小分子量的物質(zhì)可以起 到助溶劑的作用 .然而分子量分布過寬 ,樹脂反 而水分散性變差 ,如 M3O 樣品的水分散液不再 透明 ,成為白色乳液 . b)Ml30 d)M120e)Ml15 圖 3醇酸樹脂顯微鏡照片 100 從表 3可以看出 ,聚合階段酸值越低 ,樹脂反 應(yīng)程度越大 ,分子量增加 ,漆膜硬度增加 ,附著力 , 耐水耐酸性也有所提高 .當(dāng)酸值降到 15 以下時 , 樹脂分子量很高 ,漆膜柔韌性會有所下降 ,表現(xiàn)為 抗沖擊性不合格 ,有 細(xì)微裂紋 。并且由于體系粘度 較大 ,出現(xiàn)局部反應(yīng)不均勻?qū)е路肿恿糠植汲霈F(xiàn) 雙峰 . 從綜合性能考慮 ,認(rèn)為聚合階段酸值在 20 mgKOH/g左右 ,分子量在 2500 左右 ,分子量分 布系數(shù)在 12 左右 ,可以得到性能較好的水性醇酸 樹脂 . 水性單體的作用就是 在醇酸樹脂的結(jié)構(gòu)中引 人羧基 ,氨基等親水性基團(tuán) ,提高樹脂的水分散 第 23 卷第 1期王國建等 :短油度水性醇酸樹脂的合成工藝研究 ?49? Ml4O Ml30 Ml25 Ml2O M115 表面光滑 少量氣泡 表面光滑 少量氣泡 表面光滑 有氣泡 表面光滑 少量針孔 大量針孔 合格漆落 HB..ssz嚴(yán)重發(fā)白 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 微裂紋 稍微發(fā)白 通過 通 過 略微發(fā)白 有銹點 性 .最常用的是通過使用偏苯三酸酐改性得到水 分散性醇酸樹脂 ,利用樹脂分子上的羥基與酸酐 反應(yīng) .偏苯三酸酐有 3個羧基 ,其中兩個羧基形 成酐與苯酐相似 ,第 3個羧基與間苯二甲酸的第 2個羧基相似 .偏苯三酸酐酯化反應(yīng)速率比間 , 對苯二甲酸快 ,介于苯酐與順
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