羧基丙烯酸树脂的合成研究及其粉末涂料的制备
丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用
丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用作者：admin 来源：本站发表时间：2013/9/25 9:48:03点击：1369一概述丙烯酸树脂一般指丙烯酸，甲基丙烯酸及其酯，某些乙烯基单体的聚合物。
因为丙烯酸树脂色浅，耐候性优良，不易泛黄，耐热，耐腐蚀，光学性能好，所以广泛用于油漆涂料成膜物。
在溶剂型涂料油漆中，不仅是耐候性室外涂料主要品种，而且还用来改性其他树脂漆提高耐候性，尤其是汽车面漆和顶涂罩光漆，轿车漆中几乎是丙烯酸树脂一统天下。
在水分散性涂料中，丙烯酸乳液也是唯我独尊。
但是在粉末涂料中，丙烯酸树脂用量大大低于环氧树脂和饱和聚酯树脂，甚至不如聚氨酯树脂。
不过另一方面，在粉末涂料功能性助剂中，丙烯酸树脂是其他树脂都无可匹敌的，用量虽少，但使用广泛，可以说粉末涂料配方中几乎处处寻觅到丙烯酸树脂的身影。
丙烯酸树脂，环氧树脂与聚酯树脂之间的差异何在？从大分子聚合物的生成过程来看，有很大不同。
粉末涂料用的环氧树脂是由双酚A与环氧氯丙烷不断开环，闭环，一个接一个地增长，生成聚合物。
聚合物聚合过程中的反应官能团即是聚合物最终产物的官能团，而且活性官能团是在聚合物的端部（羟基不参加热固性粉末涂料的反应）。
粉末涂料用饱和聚酯树脂，是多元醇的羟基与多元酸的羧基不断酯化，一个接一个增长。
聚合过程的官能团也是聚合物最终产物的官能团，而且活性官能团也是在聚合物的端部。
但是丙烯酸树脂不同，丙烯酸树脂生成过程是丙烯酸树脂单体双键的自由基聚合。
而对于粉末涂料有关的官能团是丙烯酸单体侧链上的活性基团，也就是说与粉末涂料相关的官能团不参加树脂的生成聚合过程。
而且被单体带到分子链上去的，也就是说如果单体除双键以外没有其他官能团，则该丙烯酸树脂是热塑性的。
其二，聚合过程最终链终止时端基有可以是死端(deadend having no functional groups)，而不是分支官能团。
其三，与粉末涂料相关的活性官能团的位置要由带该活性官能团单体是如何聚合在大分子链上的，也就是多单体之间竞聚率，以及单体相对浓度决定。
高光粉末涂料用丙烯酸树脂的合成及应用
高光粉末涂料用丙烯酸树脂的合成及应用Synthesizing and Application of Acrylic Resins for High Gloss Powder Coatings黄维郭昌沛(南方树脂—广州产协高分子有限公司)摘要：采用溶液聚合法合成了高光泽粉末涂料用羧基型丙烯酸树脂，讨论了各因素对树脂性能的影响，以及涂膜固化和粉末涂料性能。
并将合成的丙烯酸粉末涂料与聚酯粉末涂料性能进行对比研究，结果表明丙烯酸粉末涂料硬度高，耐溶剂性超强，耐水煮性、耐酸碱性、耐候性等优势明显。
1 前言近年来我国粉末涂料行业发展迅速，粉末涂料产量位居世界各国前列，品种逐渐齐全。
丙烯酸树脂是一类高装饰性、高耐候性树脂，具有良好的耐老化性、耐腐蚀性和硬度，机械强度高，保光保色性好，耐磨性优异等特点，据此人们开发了丙烯酸粉末涂料。
GMA型丙烯酸树脂及其粉末涂料已经实现工业化生产，但目前在我国GMA丙烯酸树脂在粉末涂料中主要利用其与羧基聚酯树脂等固化后的消光作用而应用于低光泽工件。
随着丙烯酸粉末涂料应用领域的扩展，有些领域对耐候性好的丙烯酸粉末涂料也提出了新的要求—高光泽。
所以我公司在原有GMA型丙烯酸树脂的基础上开发了羧基型丙烯酸树脂，并与环氧树脂搭配固化，得到了高光泽高耐候性的丙烯酸粉末涂料，大大降低了粉末涂料成本，填补了国内高光泽高性能丙烯酸粉末涂料用树脂空白，为开拓国内丙烯酸粉末涂料市场提供了性价比高的树脂原材料。
2 丙烯酸树脂合成粉末涂料用丙烯酸树脂的固体含量必须大于99%，相对分子质量2500~10000。
我公司采用溶液聚合方法制备丙烯酸树脂，工艺简单稳定，反应转化率、树脂相对分子质量及其分布均易控制，得到的丙烯酸树脂适用于粉末涂料。
2.1 试验原材料合成丙烯酸树脂用的原材料见表1。
2.2 合成工艺在反应容器中加入溶剂、单体、引发剂，在氮气保护下于100~130℃和一定搅拌速度下进行3~6h的自由基聚合反应，聚合完成后除去溶剂，得到固体丙烯酸树脂，编号为AR-8823。
丙烯酸树脂的合成与涂料的制备
丙烯酸树脂的合成与涂料的制备实验五丙烯酸树脂的合成与涂料的制备一、实验目的和要求1 掌握树脂的合成方法2掌握涂料的制备方法二、实验原理丙烯酸树脂是是一种常用的乙烯基树脂皮革涂饰（皮革涂饰是指在干燥和整理后的皮革表面施涂一层有色或无色的天然或合成高分子薄膜的操作过程，是美化皮革外观质量的重要操作）成膜剂，它与皮革的粘结力强，具有良好的成膜性能，成膜透明、柔软有弹性，与其它成膜剂的相溶性好，广泛应用于各种皮革的涂饰生产过程中。
丙烯酸涂料是由丙烯酸树脂、溶剂和颜料、填料以及助剂组成。
丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、苯乙烯等单体聚合而成。
热固性丙烯酸树脂涂料多采用氨基树脂、环氧树脂、聚氨基甲酸酯低聚物等作为固化剂进行交联固化，从而得到改性。
三、实验仪器和药品仪器：恒温水浴；铁架台；搅拌器；三口烧瓶；回流冷凝管；大烧杯；搅拌棒；分析天平；0.090mm（180目）过滤筛；砂磨机。
药品：甲苯；甲基丙烯酸丁酯；苯乙烯；甲基丙烯酸甲酯；丙烯酸；偶氮二异丁腈（AIBN）；环氧树脂；正丁醇；钛白粉；群青；中铬黄；酞青蓝。
四、实验步骤1 丙烯酸树脂的合成取苯乙烯18.74mL，甲基丙烯酸甲酯21.23mL，丙烯酸2.86mL，于烧杯中并搅拌均匀。
将36mL甲苯和8mL甲基丙烯酸丁酯配成混合溶液后加入到三口烧瓶中，装好搅拌器、回流冷凝管，打开恒温水浴，使液面控制在烧瓶的2/3处；待水温升至80℃后，将已经混合均匀的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、AIBN溶液？放入分液漏斗中，之后滴加到三口烧瓶中，控制滴速，在2h左右滴加完毕，保持水浴温度80℃不变，继续反应4h，停止加热即得羧基丙烯酸树脂。
2 树脂黏度的降低在80℃条件下加入25mL正丁醇搅拌10min，停止加热继续加入35mL正丁醇搅拌20min，继续加入正丁醇10mL，搅拌10min。
3 涂料的制备配制漆时，按下表中比例把钛白粉、群青、中铬黄、酞青蓝、软质炭黑和树脂配好，在砂磨机中充分研磨，然后加入甲苯调匀并在20℃左右条件下将黏度稀释至23s。
丙烯酸树脂合成工艺
丙烯酸树脂合成工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊丙烯酸树脂合成工艺。
这玩意儿啊，就像是烹饪一道美味佳肴，得有各种调料和恰到好处的火候才行。
你看啊，丙烯酸树脂就像是我们盖房子的基石，它的质量那可太重要了。
要做出好的丙烯酸树脂，就好比要做出让人流连忘返的美食一样，每个步骤都不能马虎。
首先呢，得准备好各种原料，这就像准备食材一样。
这些原料可都得精挑细选，不能有一点杂质，不然做出来的树脂能好吗？然后就是反应的过程啦，这就如同炒菜时的翻炒，要让各种原料充分融合，发生奇妙的化学反应。
在这个过程中，温度的控制可关键啦！就好像烤蛋糕，温度高了不行，低了也不行。
温度不合适，那做出的丙烯酸树脂可能就达不到我们想要的效果。
而且反应的时间也得把握好，时间太短，反应不充分；时间太长，又可能会出现其他问题。
这可不是闹着玩的呀！还有啊，搅拌也很重要哦！就像和面一样，得把面揉得均匀光滑。
搅拌不充分，那树脂的性能能好吗？肯定不行啊！想想看，如果我们在合成丙烯酸树脂的时候，马马虎虎，不认真对待这些细节，那最后得到的会是什么呢？那肯定不是我们想要的高质量的树脂呀！这就好比你做饭时盐放多了，菜还能好吃吗？合成丙烯酸树脂可不是一件简单的事儿，但只要我们用心去做，像对待宝贝一样对待这个过程，那肯定能做出让我们满意的成果。
我们得把每个环节都当成是一场战斗，认真对待，不能有丝毫懈怠。
朋友们，你们说是不是这个理儿？我们不能小瞧了这丙烯酸树脂合成工艺，它可是关系到很多产品的质量和性能呢！所以啊，我们得加油，得努力，让我们做出的丙烯酸树脂成为行业里的佼佼者！让那些小瞧我们的人都刮目相看！这就是我们的目标，我们的追求！难道我们还做不到吗？我相信我们一定能行！。
丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用
丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用程炳章 姚林生一 概述丙烯酸树脂一般指丙烯酸，甲基丙烯酸及其酯，某些乙烯基单体的聚合物。
因为丙烯酸树脂色浅，耐候性优良，不易泛黄，耐热，耐腐蚀，光学性能好，所以广泛用于油漆涂料成膜物。
在溶剂型涂料油漆中，不仅是耐候性室外涂料主要品种，而且还用来改性其他树脂漆提高耐候性，尤其是汽车面漆和顶涂罩光漆，轿车漆中几乎是丙烯酸树脂一统天下。
在水分散性涂料中，丙烯酸乳液也是唯我独尊。
但是在粉末涂料中，丙烯酸树脂用量大大低于环氧树脂和饱和聚酯树脂，甚至不如聚氨酯树脂。
不过另一方面，在粉末涂料功能性助剂中，丙烯酸树脂是其他树脂都无可匹敌的，用量虽少，但使用广泛，可以说粉末涂料配方中几乎处处寻觅到丙烯酸树脂的身影。
丙烯酸树脂，环氧树脂与聚酯树脂之间的差异何在？从大分子聚合物的生成过程来看，有很大不同。
粉末涂料用的环氧树脂是由双酚A 与环氧氯丙烷不断开环，闭环，一个接一个地增长，生成聚合物。
聚合物聚合过程中的反应官能团即是聚合物最终产物的官能团，而且活性官能团是在聚合物的端部（羟基不参加热固性粉末涂料的反应）。
粉末涂料用饱和聚酯树脂，是多元醇的羟基与多元酸的羧基不断酯化，一个接一个增长。
聚合过程的官能团也是聚合物最终产物的官能团，而且活性官能团也是在聚合物的端部。
但是丙烯酸树脂不同，丙烯酸树脂生成过程是丙烯酸树脂单体双键的自由基聚合。
而对于粉末涂料有关的官能团是丙烯酸单体侧链上的活性基团，也就是说与粉末涂料相关的官能团不参加树脂的生成聚合过程。
而且被单体带到分子链上去的，也就是说如果单体除双键以外没有其他官能团，则该丙烯酸树脂是热塑性的。
其二，聚合过程最终链终止时端基有可以是死端(deadend having no functional groups)，而不是分支官能团。
其三，与粉末涂料相关的活性官能团的位置要由带该活性官能团单体是如何聚合在大分子链上的，也就是多单体之间竞聚率，以及单体相对浓度决定。
含羧基树脂的合成及其应用研究
含羧基树脂的合成及其应用研究树脂是一种重要的化学原料，广泛用于制作涂料、胶黏剂、塑料等。
其中，含羧基树脂因其优异的性能和应用广泛，备受关注。
本文将探讨含羧基树脂的合成及其应用研究进展。
一、含羧基树脂的基本性质含羧基树脂是以酯化反应为基础制成的热固性树脂。
它具有较好的可塑性和粘合性，其硬度和耐磨性均可调节。
含羧基树脂在烘烤和加热后，其分子结构会发生一定的硬化反应，形成一种不易溶解和耐高温的聚合物物质。
此外，含羧基树脂还具有一定的耐水性和化学稳定性，能够在各种环境条件下稳定地使用。
二、含羧基树脂的合成方法含羧基树脂的合成方法主要有两种：一种是酸酐法，另一种是环氧树脂开环加成法。
酸酐法的原理是通过酸酐与羟基化物反应形成酯结构，进而形成含有羧基的树脂。
环氧树脂开环加成法则是利用环氧树脂与羧基化物进行加成反应，形成含有羧基结构的树脂。
在实际应用中，常用的是环氧树脂开环加成法。
该法具有合成时间短、成本低廉、得率高等优点。
三、含羧基树脂的应用研究1. 涂料领域含羧基树脂作为一种优质的聚合物材料，其在制造各种涂料中，具有许多优异的性能表现。
例如，含羧基树脂在涂料中具有良好的附着性、流平性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，能够应用于许多领域，包括汽车、航空、船舶等。
2. 胶黏剂领域含羧基树脂还可应用于制造各类粘合剂。
其具有优良的黏附性和耐候性，特别适用于制作高强度和防水性能优异的胶黏剂。
该类产品在工程施工、家庭维修等方面发挥重要的作用。
3. 其他领域含羧基树脂还可应用于制造塑料、纤维等。
它可用于制备高硬度、高温工作零部件，同时也可用于制造高强度、高韧性的合成纤维。
四、含羧基树脂的未来发展含羧基树脂作为一种先进的材料，具有广泛的应用前景。
未来，它将在各个领域中得到更广泛的应用。
同时，随着技术的不断进步，含羧基树脂的性能也将得到进一步的提高。
因此，含羧基树脂在未来将会成为许多领域中的关键材料。
总之，含羧基树脂具有许多优异的性能和应用前景。
丙烯酸树脂的合成与表征
丙烯酸树脂的合成与表征一、丙烯酸树脂合成丙烯酸树脂是以丙烯酸为主要原料，通过聚合反应生成的聚合物。
其合成过程包括以下步骤：1.1 原料准备合成丙烯酸树脂所需的原料包括丙烯酸、引发剂、链转移剂、溶剂等。
其中，丙烯酸是主要原料，其纯度和用量对树脂的性能有重要影响。
引发剂和链转移剂的种类和用量则会影响聚合反应的速度和树脂的分子量。
1.2 聚合反应条件聚合反应的条件对丙烯酸树脂的性能也有重要影响。
反应温度、压力、时间等条件都会影响聚合反应的进行和树脂的性能。
因此，在合成过程中需要对这些条件进行精确控制。
1.3 树脂分子量控制丙烯酸树脂的分子量是影响其性能的重要因素之一。
为了获得理想的性能，需要通过控制引发剂、链转移剂的用量以及反应温度等条件来控制树脂的分子量。
1.4 功能性侧链引入为了赋予丙烯酸树脂特定的功能，如水溶性、离子交换性等，需要在合成过程中引入功能性侧链。
这可以通过在聚合反应中加入带有特定功能的单体来实现。
二、丙烯酸树脂表征为了了解丙烯酸树脂的结构和性能，需要进行一系列的表征实验，包括以下方面：2.1 红外光谱分析红外光谱分析可以用于研究丙烯酸树脂中的化学键结构和官能团，从而了解其化学组成和结构信息。
2.2 核磁共振氢谱核磁共振氢谱可以用于研究丙烯酸树脂分子中氢原子的分布和化学环境，进一步了解其分子结构和动力学行为。
2.3 热重分析热重分析可以用于研究丙烯酸树脂的热稳定性和热分解行为，为其应用提供热性能方面的参考。
2.4 分子量测定通过测量丙烯酸树脂的分子量，可以了解其分子大小和分布情况，进一步评估其性能和应用范围。
常用的分子量测定方法包括凝胶渗透色谱法和光散射法等。
2.5 力学性能测试力学性能测试可以评估丙烯酸树脂的强度、硬度、韧性等机械性质，为其在复合材料、涂层等领域的应用提供依据。
常见的力学性能测试包括拉伸强度测试、弯曲强度测试、冲击强度测试等。
2.6 溶解性试验溶解性试验可以研究丙烯酸树脂在不同溶剂中的溶解性能，为其在实际生产和应用中的溶解和分散提供指导。
羧基丙烯酸树脂的合成研究及其粉末涂料的制备
软化点/ ℃
86 92 98 115 125
2. 3 酸值对丙烯酸粉末涂料涂膜性能的影响
羧基丙烯酸树脂的固化机理是 :
O
O
O
O
R1 ～C N (CH2 CH2OH) 2 + 2R2 ～C OH 180～200 ℃ 2R1 ～ C —N (CH2 CH2O —C —R2) 2 + 2 H2O
β2羟烷基酰胺
引发剂用量对乳液聚合反应有很大的影响 。
表 2 单体配比对树脂和涂膜性能的影响
引发剂用量大 ,聚合反应速度较快 ,乳胶粒子较 小 ,所得丙烯酸树脂分子量较小 。引发剂用量过 大 ,会加速凝聚而反使乳胶粒子变大 ,甚至破坏乳 液的稳定性 。丙烯酸树脂的数均分子量 < 2000 时 ,涂膜表面流平性较好 ,但有流挂现象 ,机械性 能明显下降 ;分子量 > 5000 时 ,涂膜流平性差 ,桔 皮严重 。由表 3 看出 ,当引发剂用量在 0. 5 %～ 1 %时 ,合成的丙烯酸树脂分子量适中 ,所制成的 粉末涂料涂膜性能较好 。
2 结果与讨论
2. 1 单体对树脂及粉末涂料涂膜性能的影响
不同的单体对树脂和涂膜性能的影响见表 1
表 1 单体对粉末涂料涂膜性能影响
及表 2 。St 、MMA 属于硬段单体 ,能提高涂膜硬 度和抗张强度 , MMA 还可赋予涂膜优良的耐热 性和耐光性 ,高比例的苯乙烯还会使涂膜的耐光 性 、耐热性 ,耐候性变差 。随着硬段单体比例的增 大 ,树脂的 Tg 升高 ,涂膜脆性大 ,附着力差 。随
摘 要 :用乳液聚合法合成了含羧基的丙烯酸树脂 ,考察了单体 、酸值和引发剂用量对该树脂及其
粉末涂料涂膜性能的影响 。适宜树脂是 ;酸值 45～55 mg KOH/ g ,数均分子量 2000～5000 ,软化点
羟基丙烯酸树脂的合成及汽车漆的制备
应用化学专业项目实训报告羟基丙烯酸树脂的合成及汽车漆的制备一、实训目的1.掌握溶液聚合基本操作，制备热固性基丙烯酸树脂的台成配方设计；2.掌握固化反应配方设计原理；3.掌握丙烯酸烘漆的配方原理及生产工艺；4.重点掌握空气喷涂操作原理；5.掌握丙烯酸烘漆的的性能检测方法。
二、实训原理1.汽车涂料的发展在某种程度上说，汽车涂料代表了一个国家的涂料工业发展水平。
在工业发达国家，汽车涂料的销售额超过了建筑涂料，为了适应汽车工业的发展需要，各国均非常重视汽车涂料与涂装的研究与开发，而丙烯酸树脂在汽车涂料中占有的份额越来越大，起着举足轻重的作用。
汽车涂料开始于20世纪初，那时的汽车车身多为木结构，面漆以涂印第安磁漆为主，车身全改为钢制后，1927年开始涂硝基纤维素漆，以红外加热，从1950年起普及高固体分硝基磁漆及氨基树脂涂料，干性提高，生产效率也提高了。
从1958年起使用烘烤型氨基醇酸树脂涂料，漆膜性能大幅度提高，采用了涂装循环系统，可以批量生产，随后又一代新技术丙烯酸磁出现，施工性更好，不像挥发性漆，这种产品不必抛光，最终光泽很好，施工性和干燥时间与挥发性漆相比拟，耐夕、性具有竞争优势，尤其是具有更好的耐UV特性，在60年代前只有色漆，从60年代中期以后，丙烯酸酯挥发性漆和烘烤漆統领市场，消费者己不再喜欢那时的单色涂装外观，从而导致具有高装饰多色彩的金属闪光漆的出现。
美国推出“66”法规后，国提出TA-Luft法规，给车制造施加报大压力。
汽车涂层在不断提高性能（外观及物化性能）的情况下，还要适应不断严格的环保法规，因此先后出现了高固体分涂料和水性涂料、粉末涂料及UV固化涂料等环保型六车涂料品种。
目前己形成氮基酸、热塑性丙烯酸和热固性烯酸，粉末、非水分散体（NAD）、高固体分（H/S）和水性丙烯酸（W/B）并存的局面。
汽车涂料的发展概况如表1所示：表1 汽车涂料的发展1924年以前天然树脂为基料的油性漆（油漆）1934～1935硝基磁漆1935～1945硝基磁漆和醇酸1945～1955醇酸和氨基1955～1965氨基醇酸、热塑性丙烯酸和热固性丙烯酸，出现了色漆、金属闪光漆（金属漆）1965～现在氨基醇酸、热塑性丙烯酸和热固性丙烯酸，粉末、非水分散体（NAD）、高固体分（H/S）和水性丙烯酸（W/B）2.羟基丙烯酸树脂的合成原理丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类及其乙烯类不饱和单体经均聚或共聚而成的一种高分子聚合物，内烯酸树脂主链结构稳定，不含易氧化和水解基团，因此用其制备的涂膜具有色浅、保光、保色、光亮、耐候、耐腐蚀等特点，因此特别适合制备汽车涂料，特别是汽车面漆的基料。
原位聚合法制备丙烯酸树脂粉末涂料
原位聚合法制备丙烯酸树脂粉末涂料【摘要】研究通过原位聚合法制备丙烯酸树脂粉末涂料的方法。
使用硅烷偶联剂对TiO2粒子进行偶联处理，进一步通过乳液聚合得到内部包覆TiO2粒子的MMA-BA-AA三元共聚的树脂颗粒．通过探讨引发剂用量，温度与转化率的关系。
结果显示，温度控制在75℃，引发剂为单体用量的6.5wt%时，转化率较高，得到的粉末粒径较好．通过红外，热分析，扫描电镜及分子量测试，表明粉末涂料的Tg为74℃，符合预计，粒径在30μm左右，能够稳定存在，分子量为1.6×106．【关键词】原位聚合；粉末涂料；丙烯酸树脂；乳液聚合；TiO2Synthesis of acrylic resin powder coatings by in situ polymerizationZHOU Lin-ting(Institute of Chemistry and Industry Jiangnan University Wuxi 214122 China)【Abstract】This research is to study a method compounding acrylic resin powder coatings by in situ polymerization. In the experiment, useing of silanecoupling agent on the TiO2 particles coupling treatment, further through the emulsion are coatedTiO2 particles within the MMA-BA-AA copolymer resin particles. By discussing the relationship among dosage of initiator, temperature and conversion. The results showed when the dosage of initiator dosage of 6.5wt%, higher conversion, get the better powder particle size. By IR, thermal analysis, scanning electron microscopy and molecular testing, show that the powder coating of the Tg is 74 ℃, meet the expected diameter of about30μm, to stabilize the existence of molecular weight 1.6 × 106.【Key words】In situ polymerization;Powder coating;Acrylic resin;Emulsion polymerization;TiO2 粉末涂料是百分百固体涂料，与传统涂料相比，能够有效避免有机溶剂带来的各种污染，具有节省能源与资源、减少环境污染、工艺简便、易实现自动化、涂层坚固耐用、粉末可回收再利用等特点。
丙烯酸树脂合成原理
丙烯酸树脂合成原理1.原料选择：丙烯酸树脂的合成主要以丙烯酸及其酯类为原料。
丙烯酸一般是通过氧化丙烯腈制备得到，丙烯腈可以通过丙烷氰化制备得到。
而酯类原料一般使用丙烯酸的酯化反应进行合成。
2.引发剂选择：丙烯酸树脂的合成需要引发剂来引发自由基聚合反应。
常用的引发剂包括过氧化物类物质，如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙基苯酚等。
这些引发剂在正确的温度下能够分解产生自由基，从而引发丙烯酸单体的聚合反应。
3.聚合反应：丙烯酸树脂的合成是通过自由基聚合反应进行的。
聚合反应一般在合适的温度下进行，温度过高会导致副反应，温度过低则聚合反应速率较慢。
在反应过程中，自由基引发剂在加热后产生自由基，与丙烯酸单体发生反应，并逐步加入聚合物链中，形成高分子量的聚合物。
4.控制剂的添加：在丙烯酸树脂合成过程中，为了控制聚合反应的速率和分子量，常常需要添加控制剂。
控制剂可以限制聚合反应进行到一定程度，从而控制聚合物的分子量。
常用的控制剂包括过氧化物类物质，如二异丙基过氧化物和联苯砜等。
5.稳定剂的添加：丙烯酸树脂在合成过程中容易受到空气、光照等外界条件的影响，导致聚合反应进行失控。
为了提高合成过程的稳定性，通常需要添加稳定剂。
常用的稳定剂包括抗氧化剂和紫外光稳定剂等，它们可以有效地抑制聚合反应的非理想过程，从而提高丙烯酸树脂的质量。
总之，丙烯酸树脂的合成原理主要涉及原料选择、引发剂选择、聚合反应、控制剂的添加和稳定剂的添加等几个方面。
合成过程需要保持一定的温度、时间和条件，在合适的条件下进行反应，从而得到高质量的丙烯酸树脂产品。
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第1期
王炜等 :羧基丙烯酸树脂的合成研究及其粉末涂料的制备
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[ 参 考 文 献 ] [ 1 ] 刘铁虎等. 新型水性防腐涂料的开发与研究[J ] . 涂料工业 ,1999 , (5) :31. [ 2 ] 余樟清等. 聚合物乳液的稳定性[J ] . 涂料工业 ,1998 , (11) :41. [ 3 ] 张 捷等. 汽车用粉末涂料及其进展[J ] . 涂料工业 ,1999 , (6) :31. [ 4 ] 居滋善等. 粉末涂料涂装应用[ M ] . 中国展望出版社 ,1987. [ 5 ] 张昱斐. 粉末涂料技术新进展 Ⅰ[J ] . 涂料工业 ,1998 , (1) :36.
软化点/ ℃
86 92 98 115 125
2. 3 酸值对丙烯酸粉末涂料涂膜性能的影响
羧基丙烯酸树脂的固化机理是 :
O
O
O
O
R1 ～C N (CH2 CH2OH) 2 + 2R2 ～C OH 180～200 ℃ 2R1 ～ C —N (CH2 CH2O —C —R2) 2 + 2 H2O
β2羟烷基酰胺
2 结果与讨论
2. 1 单体对树脂及粉末涂料涂膜性能的影响
不同的单体对树脂和涂膜性能的影响见表 1
表 1 单体对粉末涂料涂膜性能影响
及表 2 。St 、MMA 属于硬段单体 ,能提高涂膜硬 度和抗张强度 , MMA 还可赋予涂膜优良的耐热 性和耐光性 ,高比例的苯乙烯还会使涂膜的耐光 性 、耐热性 ,耐候性变差 。随着硬段单体比例的增 大 ,树脂的 Tg 升高 ,涂膜脆性大 ,附着力差 。随
中图分类号 : TQ325. 7
文献标识码 :A
文章编号 :1008 - 1011 (2000) 01 - 0035 - 03
Study on Synthesis of Carboxyl Acrylic Resin and Preparation of Powder Coating
Wang Wei1 , Yu Huiping1 , Yuan Fucheng2
1 实验部分
1. 1 实验原料和设备 苯乙烯 ( St) ,丙烯酸丁酯 (BA) ,甲基丙烯酸甲酯 (MMA) ,甲基丙烯酸 ( MAA) ,正十二烷基硫醇 ,偏硼酸
钡 ,硫酸 ,均为化学纯 ;过硫酸钾 ,氢氧化钾 ,均为分析纯 ;水为去离子水 ;磷酸酯钾 ( ≥30 %) ,工业级 。117 # 分子量测定仪 ,沥青软化点测定仪 ,冲击强度测定仪 ,光泽仪 。
收稿日期 :1999 - 09 - 17 作者简介 :王炜 (1965 - ) ,女 ,助理研究员 ,主要从事有机和高分子合成的研究.
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涂膜性能 单体种类
硬度 附着力 耐溶剂性 耐紫外线 保光性
St
稍硬
差
尚好
MMA 硬
低
好
优良 优良
BA 很软 差
低
好
差
着软段单体比例的增大 ,树脂的 Tg 降低 ,涂膜的
柔韧性好 ,硬度下降 ,粉末涂料的贮存稳定性和耐热性变差 。当丙烯酸树脂的 Tg 在 50～60 ℃,软化点在 90
～110 ℃时 ,制成的粉末涂料涂膜性能好 ,适宜的软/ 硬单体比例 (摩尔比) 为 1∶2. 6～1∶3 。 2. 2 引发剂量对丙烯酸树脂和粉末涂膜性能的 影响
摘 要 :用乳液聚合法合成了含羧基的丙烯酸树脂 ,考察了单体 、酸值和引发剂用量对该树脂及其
粉末涂料涂膜性能的影响 。适宜树脂是 ;酸值 45～55 mg KOH/ g ,数均分子量 2000～5000 ,软化点
90～110 ℃,玻璃化温度 50～60 ℃。
关键词 :羧基丙烯酸树脂 ;乳液聚合 ;粉末涂料
第 11 卷 第 1 期 2000 年 3 月
化 学 研 究 CHEM ICAL RESEARCH
Vol. 11 No. 1 Mar. 2000
羧基丙烯酸树脂的合成研究及其粉末涂料的制备
王 炜1 ,于惠萍1 ,袁付成2
(1. 河南省科学院化学研究所 ,450002 ;2. 河南大学化学化工学院 ,475001)
[ 参 考 文 献 ] [ 1 ] 张思远 ,白云起. Tb x Tm y Y1 - x - y P5O14 晶体中 Tb3 + 和 Tm3 + 间的能量转移[J ] . 发光学报 ,1987 ,8 (3) ,151. [ 2 ] 刘行仁 ,马龙. YA G:Ce , Tb 磷光体中的能量传递现象[J ] . 发光与显示 ,1984 ,5 (2) ,93. [ 3 ] Marija S ,Robert J T. Jou rnal of Elect rochem ical Socity , 1986 ,133 (3) :643. [ 4 ] Dexter D L . T he Jou rnal of Chem ical Physics , 1953 ,21 :836. [ 5 ] Dexter D L . T he Jou rnal of Chem ical Physics , 1971 ,22 :1062. [ 6 ] Van Uitert L G. The Jou rnal of Chem ical Physics , 1966 ,44 :3514. [ 7 ] Van Uitert L G. A pplied Physics L etters , 1966 ,9 :255.
3 丙烯酸粉末涂料的制备及其涂膜性能
表 4 酸值大小对丙烯酸粉末涂料涂膜性能的影响
酸值/ (mg KOH/ g) 35 45 55 65
丙烯酸粉末涂料制备过程如图 1 所示 :
硬度
2H 3H 3H 3H
丙烯酸粉末涂料涂膜性能测试数据如下 :硬度 :3 H ;附着
柔韧性/ mm
4
ห้องสมุดไป่ตู้
3
3
3
力 :一级 ;柔韧性 :3 mm ;冲击强度 :40 kg·cm ;光泽 :85 %。
冲击强度/ kg·cm 25 40 40 30
适宜的丙烯酸树脂 : Tg 50～60 ℃,软化点 90～100 ℃,
酸值 45～55 mg KO H/ g ,数均分子量为 2 ,000～5 ,000 。
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3 结论
合成了系列化合物 ( Y1 - x - y Tb x Tm y) 3Al5O12 , 研究了 ( Y1 - x Tb x ) 3Al5O12 中 Tb3 + 离子的发光及 Tb3 + 离 子浓度对发光性质的影响 ,发现了 Tm3 + 离子对 Tb3 + 离子的5D3 能级的荧光猝灭作用很强 ,对5D4 能级的荧 光有增强作用 , Tm3 + 离子可把处于5D3 的离子转换为5D4 状态 ,从而改变 Tb3 + 离子的发光结构 ,使其绿色发 光成分更加纯正 。
引发剂用量对乳液聚合反应有很大的影响 。
表 2 单体配比对树脂和涂膜性能的影响
引发剂用量大 ,聚合反应速度较快 ,乳胶粒子较 小 ,所得丙烯酸树脂分子量较小 。引发剂用量过 大 ,会加速凝聚而反使乳胶粒子变大 ,甚至破坏乳 液的稳定性 。丙烯酸树脂的数均分子量 < 2000 时 ,涂膜表面流平性较好 ,但有流挂现象 ,机械性 能明显下降 ;分子量 > 5000 时 ,涂膜流平性差 ,桔 皮严重 。由表 3 看出 ,当引发剂用量在 0. 5 %～ 1 %时 ,合成的丙烯酸树脂分子量适中 ,所制成的 粉末涂料涂膜性能较好 。
序号
1
2
3
4
5
BA
28 25 23 20 18
St
35 37 36 38 41
MMA
29 30 33 34 33
MAA
8
8
8
8
8
T g (计算值) / ℃ 45. 1 51 55. 1 61. 4 65. 5
涂膜硬度
2H 3H 3H 3H 3H
柔韧性/ mm
2
3
3
3
4
冲击强度/ kg·cm 30 40 40 35 30
(上接第 17 页) 增加而增强 。这说明 Tm3 + 和 Tb3 + 之间产生了能量转移 。可认为这种转移过程是通过交叉驰豫来进行的 。 因为据文献报导[1 ,2 ] , Tb3 + 的5D3 - 5D4 能级差和 Tm3 + 的5 H6 - 3 F4 能级差只相差几十个波数 ,是理想的能级 匹配对 。
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化 学 研 究
2000 年
1. 2 树脂的合成 将去离子水 、乳化剂 、氢氧化钾和引发剂加入到反应瓶内 ,缓慢搅拌升温 ,40 ℃时 ,加入处理过的单体 ,
通 N2 保护 ,搅拌 。继续升温到 60 ℃,保温 2 h ,取样测固含量 。固含量达到 (30 ±2) %时 ,即停止反应 。在 乳液中加入稀 H2SO4 溶液 ,调节 p H = 2～4 ,在 60 ℃下加入偏硼酸钡 ,搅拌 30～60 min ,过滤并干燥即得羧 基丙烯酸粉状树脂 。
(1. Henan I nstit ute of Chemist ry , Zhengz hou 450002 ;2. Chemist ry and Chemical Engi neeri ng College of Henan U2 niverstity , Kaif eng 475001)