专题水性五丙烯酸共聚物1专题水性五丙烯酸共聚物1
专题:水性(五)丙烯酸共聚物1,专题:水性(五)丙烯酸共聚物1
环氧树脂涂料附着力高、耐化学品,和溶剂性优异、硬度高、耐磨性好,在工业上已获得了广泛的应用。传统环氧树脂涂料通常为溶剂型。随着环境保护日益迫切和严格,开发水性环氧体系,即不含VOC(挥发性有机化合物,VolatileOrganicCompound)或不含HAP(有害空气污染物,HazardousAirPollutants)的体系成为新的研究方向水性环氧涂料具有无空气污染、安全无毒,施工工具和易于清洗等优点,可替代目前广泛使用的溶剂型涂料,具有很大的经济效益和社会效益。水性环氧树脂根据制备方法不同,可分为外乳化型和内(自)乳化型2大类。外乳化法水性环氧体系由于存在较多的乳化剂,其耐水性和耐溶剂等性能比溶剂型的差,而且适用期短且制得粒子粒径较大。水性环氧体系除环氧树脂,还包括固化剂——当然也是水性的。环氧树脂固化剂中胺类种类多、用量大、用途广,但是一般的胺类固化剂在常温下,挥发性大、毒性大、固化偏快、配比太严,甚至吸收二氧化碳降低效果。而水性环氧固化剂是经过了,对传统的胺类固化剂改性而得,克服了未改性胺类固化剂的缺点,不影响涂膜的物理和化学性能,且以水为溶剂VOC含量符合环保要求。
五、丙烯酸/环氧树脂接枝共聚物及其水性涂料 (一)前言 环氧树脂具有优异的金属附着性和防腐蚀性,是目前应用最为广泛、最为重要的树脂之一。常用环氧树脂为非水溶性,目前生产应用的环氧涂料主要为溶剂型涂料,因此,在大力提倡环保的今天,进行环氧树脂水性化的研究具有十分重要的意义。环氧树脂水性化的方法主要有乳化法和化学改性法,乳化法包括直接乳化、相反转和固化剂乳化法,都需要加乳化剂,这样制得乳液的粒子粒径较大,通常为微米级。由于存在较多的乳化剂,其耐水性和耐溶剂性等性能比溶剂型的差,而且适用期短。 近20年来,有人利用丙烯酸类改性环氧树脂,得到的乳液粒子较细,可达纳米级,乳液稳定性好。它既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良防腐性,又兼具丙烯酸树脂光泽、丰满度、耐侯性好等特点,特别适用于罐头内壁涂料和汽车防腐涂料。本文采用溶液聚合法将丙烯酸单体接枝到环氧树脂上,得到的环氧一丙烯酸树脂复合溶液用胺中和后,加水稀释即得水乳液,该方法突破了常规乳液聚合只能在100℃以下进行的限制,并可以通过调配环氧树脂的比例,制得不同使用性能的乳液。重点考察了环氧树脂分子质量大小、丙烯酸单体的种类、聚合反应温度以及反应时间等因素对乳液稳定性和漆膜性能的影响,确定了最佳反应条件和漆膜的固化条件。
(二)实验部分 1、主要原料 环氧树脂(601、604F、607),江苏三木集团;正丁醇,化学纯;乙二醇单丁醚,化学纯;a-甲基丙烯酸(MAA),分析纯;苯乙烯(St),化学纯;丙烯酸丁酯(BA),工业品;过氧化苯甲酰(BPO),分析纯;二甲基乙醇胺,化学纯。 2、合成工艺 反应装置为装有温度计、冷凝器和搅拌器的250mL四口烧瓶,将一定量的环氧树脂,乙二醇单丁醚和正丁醇混合溶剂加入到四口烧瓶中,加热并搅拌升温到110℃左右,在2h内以一定速度滴加甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯和过氧化苯甲酰的混合溶液,同时升温到120℃,再保温反应3~4h,然后降温到50℃,加入二甲基乙醇胺中和成盐,调节PH值至7~8,加去离子水稀释,保温反应1h即得白色乳液。
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