水性丙烯酸樹脂的制備及其在卷材面漆的應(yīng)用.pdf

1、卷材涂料獨(dú)特的先預(yù)涂涂料后加工成型生產(chǎn)工藝，要求其涂層對(duì)基材有良好的附著力和穩(wěn)定性，能滿足高溫快速烘烤固化和后期進(jìn)行各種機(jī)械加工的性能要求。目前，綜合性能優(yōu)良的溶劑型聚酯占據(jù)了卷材涂料的絕對(duì)地位。但是，面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)保形勢(shì)和全國(guó)各地VOC排污費(fèi)的征收，高性能的水性卷材涂料的研究成為了涂料領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。
　　水性丙烯酸樹脂具有低VOC、色淺、保光保色性、安全、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是開發(fā)新型水性卷材涂料很好的研究對(duì)象。但是，常規(guī)水性

2、丙烯酸樹脂的漆膜柔韌性不足，其制備的卷材涂料不能經(jīng)受深度加工。
　　為了獲得柔韌性良好的水性卷材面漆，我們探索了一種丁基縮水甘油醚（BGE）改性丙烯酸樹脂水分散體的制備方法。BGE是具有活潑環(huán)氧基團(tuán)的化合物，該基團(tuán)能與丙烯酸的羧基基團(tuán)進(jìn)行接枝反應(yīng)，在丙烯酸聚合物分子鏈上引入了具有空間位阻烷基側(cè)鏈，能降低樹脂黏度的同時(shí)提高漆膜的柔韌性。
　　實(shí)驗(yàn)以丁基縮水甘油醚(BGE)、丙烯酸(AA)和各種常規(guī)丙烯酸酯類單體，制備了一系列丙

3、烯酸樹脂水分散體。研究表明，采用一步法聚合工藝制得的丙烯酸樹脂水分散體粒徑分布更窄，還能減少有機(jī)溶劑的用量，省略后期溶劑抽提的步驟。催化劑四丁基碘化銨(TBAI)的用量不僅影響B(tài)GE與羧基基團(tuán)的反應(yīng)程度，還影響B(tài)GE接枝到聚合物分子鏈中的分布狀態(tài)。BGE用量的增加使聚合物分子鏈在保證樹脂分子量相同的情況下具有更多的側(cè)鏈，這些烷基側(cè)鏈能提高漆膜的柔韌性和防止聚合物分子鏈間相互纏繞，從而降低樹脂的黏度。此外，羥基含量、功能單體、丙烯酸及中和

4、劑的用量都會(huì)對(duì)樹脂的性能產(chǎn)生明顯的影響。最后確定混合溶劑用量為單體總質(zhì)量的30％，引發(fā)劑TBPB用量為3%，BGE用量為25%，催化劑TBAI用量為1%，丙烯酸用量為12%，羥基含量為2.5%，中和度為90%時(shí)，得到的丙烯酸樹脂水分散體固含量為40%，黏度為2403mPa·s，樹脂可獲得良好水溶性和的外觀狀態(tài)。
　　傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析證明丁基縮水甘油醚的環(huán)氧基團(tuán)與丙烯酸的羧基基團(tuán)發(fā)生了反應(yīng)，合成的樹脂水分散體具有丙烯

5、酸樹脂特征吸收峰。此外還采用了差示量熱掃描儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)、激光粒徑分析儀等現(xiàn)代分析方法研究了丙烯酸樹脂水分散體及其固化漆膜的性能。
　　另外，利用自制的丙烯酸樹脂水分散體為基料，配以顏料（鈦白粉）、固化劑（氰特303氨基樹脂）和各種助劑，制備出柔韌性良好的水性卷材面漆。通過對(duì)配方和工藝的不斷優(yōu)化改進(jìn)，得出如下結(jié)論：顏料體積濃度會(huì)影響漆膜的性能，其最佳值在32%到35%間；最佳固化時(shí)間為250℃烘烤70s；酸催化