單組份陽離子水性丙烯酸-醇酸樹脂木器涂料的制備及性能.pdf

1、醇酸樹脂原料來源豐富、價格低廉、施工方便，且具有光澤度高和成膜性好的優(yōu)勢，已成為涂料中用量最大、用途最廣的品種之一，然而由于環(huán)保的壓力、醇酸樹脂干燥速度慢和耐候性差的不足，開發(fā)水性醇酸樹脂涂料已迫在眉睫，本課題旨在解決醇酸樹脂上述問題，我們結(jié)合丙烯酸樹脂耐候性好、干燥快的優(yōu)勢對醇酸樹脂進行改性，制備出漆膜干燥速度快、硬度高、耐水性好、光澤度優(yōu)異、耐沖擊性強的水性醇酸樹脂涂料。
　　首先本文采用自由基溶液聚合法以甲基丙烯酰氧乙基甲基

2、氯化銨（DMC）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、偶氮二異丁腈（AIBN）和醇酸樹脂（AR)等為原料合成了單組份水性陽離子丙烯酸/醇酸樹脂乳液。討論了主要合成因素如親水單體 DMC用量、軟硬單體比m(MMA)/m(BA)、醇酸樹脂用量以及制備工藝對單組份陽離子水性丙烯酸/醇酸樹脂乳液（CPAAR）粒徑、膠膜吸水率、光澤度和干燥時間的影響，確定了最佳合成配比，并采用傅里葉紅外光譜儀（FTIR）、核磁共振光譜儀（H-NMR）、

3、凝膠滲透色譜儀（GPC）和透射電鏡（TEM）表征了較佳配比條件下聚合物的結(jié)構(gòu)，研究了乳液的穩(wěn)定性及膠膜的透光率、光澤度、耐溶劑性和應(yīng)用性能。
　　以單組份水性陽離子丙烯酸/醇酸樹脂乳液、鈦白粉、分散劑、增稠劑、消泡劑等原料制備單組份水性陽離子丙烯酸/醇酸樹脂水性涂料，選取木材為實驗基材進行應(yīng)用性能研究。討論了涂料助劑如分散劑用量，增稠劑用量，消泡劑用量以及鈦白粉用量，制備工藝和涂裝工藝對涂料穩(wěn)定性、吸水率和光澤度的影響，并研究了較

4、佳配比條件下涂料的流變行為、熱性質(zhì)、表面形貌和光澤度。
　　研究結(jié)果表明：
　?。?）對單組份陽離子水性陽離子丙烯酸/醇酸樹脂復(fù)合乳液的合成原料配比及工藝進行討論，確定較佳的原料配比和工藝為：當wt（DMC）=5.08％， wt（AR）=40%， m(MMA)/m(BA)=12:3，采用反應(yīng)開始時加入醇酸樹脂工藝時，乳液粒徑為216.2 nm，粒徑分布系數(shù)（DPI）=0.134，吸水率為1.452%，膠膜的Td,5%=185

5、.7℃，Tg=26.8℃，光澤度為116，完全干燥時間為6天， 同時乳液具有良好的穩(wěn)定性和觸變性，對非鐵質(zhì)基材展現(xiàn)出輕微的黃變現(xiàn)象。
　?。?）聚合物結(jié)構(gòu)測試表明：紅外譜圖和核磁共振譜圖表明該聚合物與預(yù)期產(chǎn)物一致；醇酸樹脂的 Mn=2741，Mw=4291，Mw/Mn=1.566，陽離子丙烯酸樹脂的Mn=86891，Mw=122787，Mw/Mn=1.413；乳液的TEM表明復(fù)合乳液為核殼結(jié)構(gòu)。
　?。?）對單組份

6、水性陽離子丙烯酸/醇酸樹脂涂料的配制原料配比及工藝進行討論，確定較佳的原料配比和工藝為：wt（分散劑）=3%，wt（鈦白粉）=15%，wt（增稠劑）=1%，wt（消泡劑）=1%，采用制料時加入分散劑分散鈦白粉工藝和對木材進行預(yù)處理涂裝工藝，涂料沉淀率為2.5%，吸水率為5.8%，此時光澤度為82，涂料仍具有良好的貯存穩(wěn)定性和觸變性，涂層的Td,5%=215.3℃，Tg=32.8℃，表面呈現(xiàn)出明顯的納米級凹凸結(jié)構(gòu)，表面粗糙度為3.893