丙烯酸树脂知识讲稿
第三讲 丙烯酸树脂
O
CH2OC CH CH2 O
CH3CH2 C CH2OC CH CH2
O NH C CH CH2 CH2
CH2OC CH CH2
O
O
O
NH C CH CH2 O O
OC CH O OC CH O
O
C O(CH2CH2O)2C CH CH2
C O(CH2CH2O)2C CH CH2
O
O
9.1三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
2 常用单体及其功用
单体
在聚合物中的作用
甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯氰、 硬度，附着力 丙烯酸
丙烯氰、丙烯酸、丙烯酰胺
耐油性，耐溶剂性
丙烯酸乙酯、丁酯、乙基己酯
柔韧性
甲基丙烯酸高级酯、苯乙烯
耐水性
剪辑丙烯酰胺、丙烯氰
耐磨性，抗划伤性
甲基丙烯酸酯
耐候性，透明性
丙烯酸羟烷酯、丙烯酸缩水甘油醚 可交联固化剂，粘接性
COCH3 CN
COCH2CH2OH
O
O
该树脂可单独成膜，也可添加HDI三聚体交联成膜，性能更 佳，成为聚氨酯改性丙烯酸涂料。
6 粉末状树脂的合成
6.1 溶液聚合沉降法
聚合方法与溶液聚合相同，只后处理方法不同。 在5节中所得树脂溶液中加入不良溶剂，如乙醇、水。 聚合物沉淀析出，洗涤、烘干、粉碎，可用于粉末涂 料配方。
反应式：
CH2
O CHC
OH + CH3CH2
C(CH2OH)3
[H+]
CH3CH2C
O (CH2OC CH CH2)3 + 3 H2O
酯化：268kg三羟甲基丙烷，475kg丙烯酸，9.2kg对 甲氧基苯酸，2kg氧化亚铜，800升苯，投入反应釜， 搅拌，升温70 ℃左右，滴加浓硫酸（约30kg），10分 钟加完，控温80左右，回流脱水，约出水108kg，无出 水时为终止，约5h。
涂料化学丙烯酸树脂专业知识讲座
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仿1。4文.档1如丙有不烯当之酸处，单请联体系与本人聚或网合站删物除。
各种单体对漆膜性质的影响
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丙烯酸树脂的性质
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丙烯酸酯的共聚物与共聚单体
丙烯酸均聚物的性能很难满足作为成膜物的要求 : 聚甲基丙烯酸甲酯作为成膜物则太脆；聚丙烯酸丁
酯则太软太粘，可以作为粘合剂，但不宜用于涂料。
热塑性丙烯酸树脂
热塑性丙烯酸涂料主要组分是聚甲基丙烯酸甲酯。它通 常由自由基溶液聚合制备，溶剂可为甲苯／丙酮，引发剂可 以是过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈，反应温度在 90~110℃， 一般要求聚合物重均分子量约为 90000，这种聚合物在室外 使用有非常突出的保光性。
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基因转移聚合的主要特点是，它是一个活的聚合，在一批 单体聚合完了，加入新的单体仍可继续聚合．因此它的分子 量可通过单体与引发剂的比例严格控制。分子量分布非常窄。 但只能用于α、β不饱和酯、酮、腈、酰胺单体的聚合，而 且引发剂合成困难，价格昂贵。
丙烯酸树脂
丙烯酸树脂一．丙烯酸树脂简介丙烯酸树脂acrylic resin广义上讲是（甲基）丙烯酸及衍生物的均聚物和共聚物的统称，均聚物有：聚（甲基）丙烯酸及其盐、聚（甲基）丙烯酸甲醋、丁醋，聚丙烯酰胺，聚丙烯腈等，还按不同用途选定不同单体及比例共聚可获得更多共聚物品种。
狭义丙烯酸树脂主要指聚甲基丙烯酸及其盐，是一种聚电解质，其性质受PH值影响。
不同聚合方式可得固态、溶液、乳胶等不同形态的树脂。
适用多种用途。
丙烯酸树脂是直接通过丙烯酸和醇的酯化反应脱水缩合所得；但聚丙烯酸树脂却是丙烯酸先通过二价键断裂结合形成聚丙烯酸，再与醇酯化所得。
丙烯酸树脂既然是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类几其它烯属单体共聚制成的树脂，所以可通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，所以制得的丙烯酸树脂漆具有优异的耐光性及户外耐候性能。
二．丙烯酸树酯的用途热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进一步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工，制备铝粉漆时铝粉的白度、定位性好。
热塑性丙烯酸树脂在汽车、电器、机械、建筑等领域应用广泛。
热固性丙烯酸树脂是指在结构中带有一定的官能团，在制漆时通过和加入的氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯等中的官能团反应形成网状结构，热固性树脂一般相对分子量较低，所以热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。
最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆，目前在汽车、摩托车、自行车、卷钢、金属外壳等产品上应用十分广泛。
三．丙烯酸树脂的分类按生产的方式分类可以分为：1、乳液聚合！是通过单体、引发剂及其反应溶剂一起反应聚合而成，一般所成树脂为固体含量为50%的树脂溶液！是含有50%左右的溶剂的树脂，其一般反应用的溶为苯类（甲苯或是二甲苯）、酯类（乙酸乙酯、乙酸丁酯），一般是单一或是混合！固乳液型的丙烯酸树脂有溶剂的不可变性！一般会因溶剂的选择不同而使产品性能不一样！一般有一定的色号！玻璃化温度较低，因为一般是用不带甲基的丙烯酸酯下去反应！固该类型的树脂可以有较高的固含量，可达到80%！可做高固体分涂料，生产简便！但因溶剂不可变性，运输不方便！2、悬浮聚合！是一种较为复杂的生产工艺，一般是做为生产固体树脂而采用的一种方法！固体丙烯酸树脂，其一般都是采用了带甲基的丙烯酸酯下去反应聚合！不带甲基的丙烯酸酯一般都是带有一定的官能团的！其在反应滏中聚合反应不易控制，容易发粘而至爆锅！一般的流程是将单体、引发剂、助剂投入反应斧中然后放入蒸馏水反应！在一定时间和温度反应后再水洗，然后再烘干！过滤等！其产品的生产控制较为严格！如在中间的哪一个环节做得不到位，其出来的产品就会有一定的影响！一般是体现在颜色上面和分子量的差别！3、苯体聚合！是一种效率比较高的生产工艺！一般是将原料放到一种特殊塑料薄膜中！然后反应成结块状，拿出粉碎，再过滤而成，一般该种方法生产的固体丙烯酸树脂其纯度是所有生产法中可以最高的！他的产品稳定性也是最好的，但他的缺点也是满大的！用苯体聚合而成的丙烯酸树脂对于溶剂的溶解性不强！有时相同的单体相同的配比用悬浮聚合要难溶解好几倍！而且颜料的分散性也不如悬浮聚合的丙烯酸树脂！4、其它聚合方法！溶剂法反应，反应时经溶剂一起下去做中介物质！经反应釜好后再脱溶剂！5、适用范围：钢、铁、铜、铝、镁等金属底材基本原料：热固性丙烯酸树脂、氨基树脂产品性能：1、高硬度、耐冲击、柔韧性及附着力优；2、耐化学药品性、耐溶剂性；3、漆膜、光泽、丰满度及户外耐候性优；4、重金属含量符合国际安全标准。
丙烯酸树脂ppt课件
6
第二节 原材料
一 聚合单体
1 常用单体
7
8
2 单体与漆膜性能的关系
9
3 单体中聚合物的检验
单体储运中可能生成聚合物，含有聚合物的单体不能使用，否则将影响成 品质量，检验单体中是否有聚合物，是保证产品质量的前提。测定时利用聚合 物在某些溶剂中不溶解，选择适当的溶剂将单体稀释，不溶的聚合物析出，会 使混合液发生浑浊仅反应出单体中含有聚合物。
15
四 溶剂和链调节剂
所选的溶剂必须能很好地溶解单体，引发剂，链调节剂和反应生成的聚合物， 使反应始终在均一体系中进行，并且能使反应混合物有较底的粘度。
常用的溶剂：芳烃（甲苯，二甲苯） 酯类（醋酸乙酯，醋酸丁酯 等） 高沸点醇（丁醇） 酮（甲乙酮） 酮醇（二丙酮醇）
16
为了得到较高固体分和较底粘度的树脂，常用链调节剂 来控制分子量。
二、接枝共聚──将不同组成和结构的两种共聚物通过共价键结合在一起，
从而大大改变了由机械混合在一起的该两种共聚物的性能。
三、互穿网络──把不具有化学键联接的聚合物分子联锁在一起。
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四 溶剂型丙烯酸树脂的制造工艺
┍ 本体聚合 （合成的树脂分子量大，采用少） 聚合方法 ┥ 溶液聚合 ┑
│ 悬浮聚合 ┝ 涂料工业常用的方法 ┕ 乳液聚合 ┙
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阻聚剂去除方法
1）减压蒸馏──一般单体都可用减压蒸馏法溜出纯净的单体以除去阻聚剂。 2）碱洗法──对于低级酯类可加入5%的NaOH及20%NaCl水溶液，每100份
单体中约用100份洗涤液，充分搅拌混合后，静置分层，上层单 体可用碱液检验阻聚剂是否除尽（不再出现黄色），如果未除尽 可再洗一次，除去阻聚剂的单体用清水洗涤至中型为止，然后用 无水Ｎa2SO4干燥。高级酯类可用25%的Na2CO3及1%NaOH 的水溶液洗涤。 注意之处：碱洗法不易把阻聚剂除得干净。此外，低级酯的水溶性大，洗涤 时损失也太大，很不经济，能与碱反应的丙烯酸酯，甲基丙烯酸 单体以及水溶性较大的羟烷酯单体都不能用碱洗法来除去阻聚剂。 3）离子交换树脂法──可以采用强碱性大孔径阴离子交换树脂来脱除酚类阻聚
丙烯酸树脂课件
4
第二节 原料 丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体是合成丙烯酸树 脂的重要单体。 脂的重要单体。 MMA：硬单体 ： BA：软单体 ： 均聚物难满足成膜物要求： 均聚物难满足成膜物要求： PMMA：太脆， ：太脆， 聚丙烯酸丁酯：太软，粘，可做粘合剂，不宜作涂 聚丙烯酸丁酯：太软， 可做粘合剂， 料 二者共聚物最常用，称为全丙涂料。 二者共聚物最常用，称为全丙涂料。
Wn 1 W1 W2 = + +L+ Tg Tg 1 Tg 2 Tgn
W 其中， 为第i种单体的质量分数 T 为第i种单体对应均聚 种单体的质量分数， 其中， i 为第 种单体的质量分数， g i 为第 种单体对应均聚 物的玻璃化温度，单位用K。 物的玻璃化温度，单位用 。
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三、 引发剂的选择 溶剂型丙烯酸树脂的引发剂主要有过氧类和偶氮类两种。 溶剂型丙烯酸树脂的引发剂主要有过氧类和偶氮类两种。 为了使聚合平稳进行， 为了使聚合平稳进行，溶液聚合时常采用引发剂同单体混 合滴加的工艺 四、溶剂的选择 用作室温固化双组分聚氨酯羟基组分的丙烯酸树脂不能使 用作室温固化双组分聚氨酯羟基组分的丙烯酸树脂不能使 用醇类、醚醇类溶剂，以防其和异氰酸酯基团反应， 用醇类、醚醇类溶剂，以防其和异氰酸酯基团反应，溶剂中含 水量应尽可能低，可以在聚合中使溶剂回流带走体系中的水分。 水量应尽可能低，可以在聚合中使溶剂回流带走体系中的水分。 常用的溶剂为甲苯、二甲苯，可以适当加些乙酸乙酯、 常用的溶剂为甲苯、二甲苯，可以适当加些乙酸乙酯、乙酸丁 酯。 环保涂料用溶剂不准含 三苯” 通常以乙酸乙酯、 用溶剂不准含“ 环保涂料用溶剂不准含“三苯” ，通常以乙酸乙酯、乙酸 丁酯（ ）、丙二醇甲醚乙酸酯 丁酯（BAC）、丙二醇甲醚乙酸酯（PMA）混合溶剂为主。 ）、丙二醇甲醚乙酸酯（ ）混合溶剂为主。 氨基烘漆用羟基丙烯酸树脂可以用二甲苯、 氨基烘漆用羟基丙烯酸树脂可以用二甲苯、丁醇作混合溶 剂。
丙烯酸树脂基础知识
丙烯酸树脂
●透明塑料
丙烯酸树脂分好几种。
最早开发和最广泛被使用的是聚甲基丙烯酸脂PMMA，由聚合MMA制成。
由于透明度非常高，且是强树脂，因此从1940年代开始作为有机玻璃使用至今。
最近时常见到被用于水族馆的大型水槽的玻璃。
通信从电线转变为光纤。
特别在如今的数码通信时代，传递大量信息必须依靠光纤。
光纤材料在远距离使用玻璃，近距离则使用丙烯酸树脂。
●多种化学构造及用途
然而丙烯酸树脂远不止这些。
根据多样的单体及化学构造，形成各种高分子，被应用于广泛的用途。
首先，聚丙烯酸酯作为涂料及粘合剂的使用范围很广。
脂类如果仅有乙基、丁基等烷基则为热可塑性高分子，可应用于溶剂型及乳剂型涂料。
另外，如果将环氧树脂基之类的反应性官能基（架桥剂）加入酯中，就会变成在汽车上经常被使用的搪瓷涂料，及纤维制品的印刷用途的树脂彩色颜料等热硬化型高分子。
若在丙烯酸中加入少量持有反应性官能基的丙烯酸酯进行聚合，就会形成一次性尿布中所使用的高吸水性树脂。
轻度架桥的三次元高分子网中束缚了水分子，因此能吸收比自身重百倍乃至千倍的水。
丙烯酸丁酯和丙烯晴共聚合高分子是丙烯酸橡胶。
表4-9-1 高吸水性树脂的应用。
丙烯酸树脂涂料ppt课件
H2C C COOCH3 (NH4)2SO4
丙烯氧化法：将丙烯氧化成丙烯酸，再与甲醇酯化而得。
（2）丙烯酸其他酯的制法。
丙烯酸甲酯同需要合成的丙烯酸酯相对应的醇进行酯交换反应， 脱出甲醇，制得各种丙烯酸酯。
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2.甲基丙烯酸酯类单体
甲基丙烯酸甲酯的制备成熟的方法是丙酮氰醇法，也是目前普遍 使用的方法。
料以及助剂组成，当溶剂挥发后就形成平整光滑的漆膜。 热塑性丙烯酸树脂的性能主要取决于所用单体、单体配
比、分子量及其分布。这类涂料具有如下优点： （1）与硝基清漆、醇酸树脂涂料相比，它的耐候性优良； （2）保光性优良，具有深邃的光泽和透明性； （3）耐水性优良，耐酸、耐碱性优良，对洗涤剂有较强的
抗性； （4）只要底漆选择适当，附着力就良好。 （5）抛光性良好。
应用：热固性丙烯酸树脂涂料广泛应用于汽车制造领域，包括轿 车等类车辆的外表。调查表明，热固性丙烯酸树脂涂料约占整 个汽车用涂料的35%。另外，在轻工产品、家用电器产品、仪 器仪表、航空材料等方面，热固性丙烯酸树脂涂料也得到大量 应用。
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第四节 丙烯酸树脂及涂料的生产工艺
丙烯酸树脂是丙烯酸、甲基丙烯酸及其脂或其衍生物的 均聚和共聚物的总称。其化学结构为：
H2C C(CH3)CONH2
H2SO4
在80~140℃间用过量的浓硫酸（100%）进行酰胺化反应生成甲
《丙烯酸树脂》课件
丙烯酸树脂具有良好的耐高温性和热稳定性。
丙烯酸树脂的强度、韧性和刚度适中，可根据 需要调整。
丙烯酸树脂具有良好的透明性和折射率，并具 有较好的耐候性。
丙烯酸树脂具有较好的绝缘性能和耐电弧性。
丙烯酸树脂的导热性较低，适用于一些特定的 绝缘和隔热领域。
4. 应用领域
涂料
丙烯酸树脂广泛应 用于建筑涂料、汽 车涂料和木器涂料 等领域，具有优异 的耐久性和附着力。
印刷油墨
丙烯酸树脂作为重 要的油墨成分，可 用于柔版油墨、凹 版油墨和丝网印刷 油墨等，具有良好 的印刷性能。
可塑剂
丙烯酸树脂可以与 其他材料配合使用， 用作塑料制品的增 塑剂，增加其柔软 性和韧性。
电气绝缘材料
由于丙烯酸树脂具 有良好的绝缘性能， 可用于电线电缆绝 缘层和电子元器件 的外包装。
5. 发展趋势
2. 合成方法
1
熔融聚合法
通过加热丙烯酸单体至高温并施加压力，使其在催化剂作用下聚合成树脂。
2
溶液聚合法
将丙烯酸单体溶解在有机溶剂中，然后添加催化剂，在合适条件下进行聚合反应。
3
乳液聚合法
将丙烯酸单体与乳化剂、分散剂等混合，形成乳液，再经过聚合反应得到树脂。
3. 物理性质
热性能 机械性质
光学性质
《丙烯酸树脂》课件
丙烯酸树脂是一种重要的合成材料，具有广泛应用的特性。本课件将介绍丙 烯酸树脂的定义、合成方法、物理性质、应用领域和发展趋势。
1. 简介
定义与特性
丙烯酸树脂是一类以丙烯酸为主要单体聚合 而成的高分子材料，具有优良的透明性、耐 候性和耐化学腐蚀性。
分类
根据不同的制备方法和性质，丙烯酸树脂可 分为热固性丙烯酸树脂和热塑性丙烯酸树脂。
丙烯酸树脂
丙烯酸树脂第一节概述以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等乙烯基单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂，以其为成膜基材的涂料称为丙烯酸树脂涂料。
这种涂料具有浅色、保色、保光、耐候、耐腐蚀、耐污染等优点。
广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料和日用品等领域。
近年来，丙烯酸-烯烃树脂涂料在国内外发展迅速，占涂料的1/3以上。
因此，丙烯酸树脂在涂料成膜树脂中起着重要作用。
从组成上分，丙烯酸烯树脂包括纯丙树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙（叔碳酸酯－丙烯酸酯）树脂等。
从涂料剂型上分，主要有溶剂型涂料、水性涂料、高固体组份涂料和粉末涂料。
其中水性丙烯酸烯树脂涂料的研制和应用始于５０年代，７０年代初得到了迅速发展，与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前涂料工业发展的主要方向之一。
涂料用丙烯酸树脂根据其成膜特性通常分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
热塑性丙烯酸树脂薄膜主要依靠溶剂或分散介质（通常是水）的挥发来聚集和融合大分子或大分子颗粒成膜。
在成膜过程中没有化学反应。
该体系为单组分体系，施工方便，但膜的耐溶剂性较差；热固性丙烯酸树脂也称为反应性交联树脂。
它的成膜过程伴随着几个反应基团的交联反应。
因此，该膜具有网络结构，因此具有良好的耐溶剂性和耐化学性，适用于制备防腐涂料。
我国于20世纪60年代开始开发丙烯酸烯树脂涂料，在80年代和90年代，北京、吉林和上海分别引进三套丙烯酸及其酯类生产装置，极大促进了丙烯酸树脂的合成和丙烯酸烯树脂涂料工业的发展。
第二节丙烯酸（酯）和甲基丙烯酸（酯）单体丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体是合成丙烯酸树脂的重要单体。
该类单体品种多，用途广，活性适中，可均聚也可与其它许多单体共聚。
此外，常用的非丙烯酸单体有：苯乙烯、丙烯睛、醋酸乙烯酯、氯乙烯、二乙烯基苯、乙（丁）二醇二丙烯酸酯等；近年来，随着科学、技术的进步，新的单体尤其是功能单体曾出不穷，而且价格不断下降，推动了丙烯酸树脂的性能提高和价格降低。
丙烯酸树脂
相对密度(d25)
折光率 （n25D）
溶解度（份 /100份水，
25℃）
玻璃化温度 ( ℃)
104
145.2
0.901
1.5441
0.03
100
53
77.4～79
0.806
1.3888
7.35
125
醋酸乙烯酯
86
72.5
0.9342①
1.3952
①
2.5
30
乙
烯
基
类
丙烯酰胺
单
熔点：
71
84.5
1.122
4
单体名称
相对 分子质量
沸 点（℃）
相对密度 (d25)
丙烯酸（AA）
72
丙烯酸甲酯（MA） 86
丙 丙烯酸乙酯（EA） 100
烯 酸 类
丙烯酸正丁酯（nBA）
128
及 丙烯酸异丁酯(i-
甲
BA)
128
基 丙烯酸仲丁酯
128
丙
烯 丙烯酸叔丁酯
128
酸 丙烯酸正丙酯
类
（PA）
114
单 体
丙烯酸环己酯
215
165
体
Veova 10
190
193～230 0.883～0.eova 9
184
185～200 0.870～0.900
68
7
单体名称 丙烯酸-2-羟基乙酯（HEA）
相对 分子质 沸 点（℃）
量
相对 密度(d25)
116 82（655Pa
1.138
折光率 （n25D）
(CHA)
154
丙烯酸月桂酯
240
丙烯酸树脂及其应用知识ppt课件
的油漆里面有什么重要的成分了。降温水帘报价及优点 的介绍云石胶使用方法及注意事项
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6
的抗黏着性和抗洗涤性、耐磨性以及抗木纹翘起等功能 都很不错.而我们将丙烯酸树脂作用金属涂料方面,它的耐 腐蚀性、耐潮湿、耐化学药品等能力也很出色.而热固性 丙烯酸树脂除了丙烯酸树脂的耐热性、
7
耐水性、耐溶剂型等特征外,还具有了本体浇铸材料,溶液 型、乳液型、水基型等多种形态,主要用作皮革、织物、 纸张的处理剂、工业用漆、以及建筑涂料等.而热塑性丙 烯酸树脂结合氨基树脂配合制成的氨
4
对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外,所以制得的丙烯 酸树脂漆具有优异的耐光性及抗户外老化性能.而一般丙 烯酸树脂应用的领域是很多,丝网印刷油墨、各种普通塑 料底材涂料及油墨、金属船舶涂料、纸
5
张木材涂料等,一般丙烯酸树脂制成的油漆主要被用于汽 车涂料、金属涂料、维修涂料、木材涂料、商业机器涂 料等.我们将丙烯酸树脂用作油漆使用时我们可以当做木 材的涂料,用于家具和橱柜中板材等,它
2ห้องสมุดไป่ตู้
树脂的组成,丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙酸酯类 以及其他的烯属单体共聚制成的树脂,我们可以选用不同 的树脂结构、不同的配方以及生产工艺和溶剂等组成,可 以合成不同类型的、不同性能的和不同
3
应用场合的丙烯酸树脂,而且丙烯酸树脂根据结构和成膜 机理的差异又可以分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯 酸树脂两种.丙烯酸树脂的应用现今我们用丙烯酸酯和甲 基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂在
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基-丙烯酸烤漆,目前在汽车、摩托车、自行车、灯产品上 应用的十分广泛.以上详细的介绍了丙烯酸树脂是什么， 同时在它的应用领域也是很广泛的，就是因为有了这样 的丙烯酸树脂的知识了解，让很多的朋
丙烯酸树脂
●
可选用的溶剂：芳烃(甲苯 二甲苯)、酯类(醋酸乙酯 醋酸丁酯等)、 甲苯、 醋酸乙酯、 可选用的溶剂：芳烃 甲苯、二甲苯 、酯类 醋酸乙酯、醋酸丁酯等 、 高沸点醇(丁醇 、 丁酮)和酮醇 二丙酮醇)等 和酮醇(二丙酮醇 高沸点醇 丁醇)、酮（丁酮 和酮醇 二丙酮醇 等。 丁醇
2012-3-10 28
一定程度上能增强建筑物的防水性能。 ★ 一定程度上能增强建筑物的防水性能。
2012-3-10
4
CH3 CH2 C
n
H CH2 O C
n
C OR
C OR
O
聚甲基丙烯酸酯ຫໍສະໝຸດ 聚丙烯酸酯2012-3-10
5
2012-3-10
6
CH3 CH2 C
n
结构特点： 1.碳链组成的大分子结构，主链由 －C－C－链组成，因而是非极性链。
环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯、 热固性丙烯酸酯 + 环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯、…… 固化 体型网状涂膜
2012-3-10
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涂料优点： 涂料优点： ★ 较高的固体分 ★ 更好的光泽和表观 ★ 更好的抗化学、抗溶剂及抗碱、抗热性 、…… 更好的抗化学、抗溶剂及抗碱、抗热性、
缺点：一定的使用寿命， 缺点：一定的使用寿命，不能长时间贮存
2012-3-10
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2.3 溶剂型丙烯酸树脂
溶剂型丙烯酸树脂： 溶剂型丙烯酸树脂： 热塑性丙烯酸树脂 热固性丙烯酸树脂
●热塑性丙烯酸树脂 (Mw＝80000～90000) 热塑性丙烯酸树脂 ＝ ～ 自由基聚合 甲基丙烯酸甲酯（或一定数量的苯乙烯） 丙烯酸乙酯（丁酯等） 甲基丙烯酸甲酯（或一定数量的苯乙烯）+ 丙烯酸乙酯（丁酯等）
丙烯酸树脂全面介绍
聚
➢交通设备（飞机、汽车、舰艇等修补漆）
氨
➢建筑，农具及铁路设备
酯
➢保养漆（贮罐、桥梁、钻井平台）
涂 料
➢热敏感底材（塑料、皮革、纤维）
烘烤固化：（封闭异氰酸酯）
➢用于各种金属底材的室外耐候性好的粉末涂料
丙烯酸树脂全面介绍
3.环氧树脂交联
O
+ R C OCH2CH2OH CH2 CH OR' 加 热
（2）调节树脂极性、溶解性、机械力学性能，如丙 烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸二甲氨胺基已酯等可改 进漆膜与底材的附着力
（3）引进官能团，用以和交联剂反应形成交联结构
主要功能单体有：
引入-OH：丙烯酸羟乙酯（羟丙酯），N-羟甲基丙烯 酰胺
引入-COOH：丙烯酸，甲基丙烯酸，亚甲基丁二酸 ，使共聚物成为水溶性，改进树脂附着力，与有关 交联剂发生反应。
丙烯晴、氯乙烯、偏氯乙烯、甲基丙 烯酰胺、甲基丙烯酸
抗水性 耐溶剂
苯乙烯、含芳香族的单体
光泽
引入官能团或交联点，
丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯 N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯 、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙
提高附着力， 称之为交联单体
烯酸烯丙酯、氯乙烯、偏氯乙烯 丙烯酸树脂全面介绍
三、溶剂型丙烯酸树脂
涂料剂型
成膜特性
溶剂型涂料 水性涂料 高固体组份涂料 粉末涂料
热塑性丙烯酸 树脂 热固性丙烯酸 树脂
丙烯酸树脂全面介绍
二、 丙烯酸单体与聚合物
▪ 1.单体结构与性能
HO CH2 C C OR
CH3 O CH2 C C OR
丙烯酸酯
甲基丙烯酸酯
Tg低 低的抗张力和高的伸长率 抗水解性能以及化学稳定性稍差
丙烯酸树脂主要成分
丙烯酸树脂主要成分1. 介绍丙烯酸树脂是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用领域。
作为一种聚合物，丙烯酸树脂的主要成分是丙烯酸单体。
本文将详细介绍丙烯酸树脂的主要成分、特性以及应用。
2. 丙烯酸单体2.1 结构特点丙烯酸单体，化学式为C3H4O2，是一种无色液体。
它由一个顺式和一个反式异构体组成。
顺式异构体具有较低的聚合活性，而反式异构体则具有较高的聚合活性。
2.2 物理化学性质丙烯酸单体具有较低的毒性和挥发性，并具有良好的溶解性。
它可以与许多有机溶剂混溶，并可以与其他单体共聚。
2.3 聚合反应丙烯酸单体可以通过自由基聚合反应进行聚合。
在聚合过程中，自由基引发剂被用来引发聚合反应，形成高分子量的丙烯酸树脂。
3. 丙烯酸树脂3.1 结构特点丙烯酸树脂是由丙烯酸单体聚合而成的聚合物。
它通常是无色或淡黄色固体，具有较高的玻璃化转变温度和较低的溶解度。
3.2 物理化学性质丙烯酸树脂具有良好的耐候性、耐化学性和机械性能。
它具有优异的抗紫外线、抗氧化和耐候性能，可以在各种恶劣环境下长期使用。
3.3 应用领域由于其优异的性能，丙烯酸树脂在许多领域得到广泛应用。
3.3.1 涂料和油墨丙烯酸树脂可以作为涂料和油墨中的主要成分。
它具有良好的附着力、耐久性和光泽度，可以用于汽车漆、建筑涂料、印刷油墨等领域。
3.3.2 胶粘剂丙烯酸树脂可以作为胶粘剂的主要成分。
它具有良好的粘接性能和耐化学性，可以用于制备各种胶水、胶带和密封剂。
3.3.3 塑料制品丙烯酸树脂可以用于制备各种塑料制品。
由于其优异的物理化学性质，丙烯酸树脂制成的塑料制品具有良好的透明度、耐热性和耐候性，广泛应用于包装材料、电子产品等领域。
3.4 制备方法丙烯酸树脂的制备方法主要包括自由基聚合法、阴离子聚合法和环氧丙烷开环聚合法等。
其中，自由基聚合法是最常用的方法之一，通过引发剂引发丙烯酸单体的聚合反应，得到高分子量的丙烯酸树脂。
总结丙烯酸树脂是一种重要的高分子材料，其主要成分是丙烯酸单体。
涂料化学第14章丙烯酸树脂ppt课件
14.1 丙烯酸单体与聚合物
各种单体对漆膜性质的影响
14.1 丙烯酸单体与聚合物
丙烯酸树脂的交联反应
羟甲基与羟基反应
羟甲基与羟甲基反应
羟甲基与羧基反应
14.2 溶剂型丙烯酸树脂
热塑性丙烯酸树脂
热塑性丙烯酸涂料主要组分是聚甲基丙烯酸甲酯。它通 常由自由基溶液聚合制备，溶剂可为甲苯／丙酮，引发剂可 以是过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈，反应温度在90~110℃， 一般要求聚合物重均分子量约为90000，这种聚合物在室外 使用有非常突出的保光性。
14.3 高固体份丙烯酸树脂
制备用于高固体份涂料的丙烯酸树脂是非常困难的，如果丙
烯酸树脂的组成为MMA ：BA ：HEMA ：AA，为了得到高固体
份丙烯酸树脂可以从两方面着手：
一是增加HEMA(甲基丙烯酸羟乙酯)的量，如将其增 至15％、则平均每个分子的羟基量可增至近4个。
二是使树脂的分子量分布尽量窄，极性基团的分布 尽量要均匀。后者在高固体份涂料中是非常关键的。
涂料化学
第十四章 丙烯酸树脂
➢本章要求：
1、掌握丙烯酸树脂涂料的成膜反应； 2、了解溶剂型丙烯酸树脂的特点； 3、了解高固体份丙烯酸树脂、水稀释性丙烯酸树脂的特性。
➢本章重点：
丙烯酸树脂涂料的成膜反应；溶剂型丙烯酸树脂、 固体份丙烯酸树脂、水稀释性丙烯酸树脂的特性
➢本章难点：
丙烯酸树脂涂料的成膜反应
本章复习题
1、简述热塑性丙烯酸树脂的成膜原理。 2、试简述热塑性丙烯酸酯涂料的优缺点。14.2 溶剂型丙烯酸树脂
热塑性丙烯酸树脂
◇ 单纯的PMMA太脆，且对底漆的附着力差，溶剂不易挥发尽， 原因是其玻璃化温度高。常需加增塑剂，如邻苯二甲酸丁酯等。
丙烯酸树脂的溶剂
丙烯酸树脂的溶剂摘要：一、丙烯酸树脂简介1.丙烯酸树脂的概念2.丙烯酸树脂的分类二、丙烯酸树脂的溶剂1.溶剂的作用2.溶剂的种类3.溶剂的选择三、丙烯酸树脂溶剂的应用1.涂料领域2.塑料领域3.粘合剂领域四、丙烯酸树脂溶剂的发展趋势1.绿色环保溶剂的研究2.高性能溶剂的开发3.循环经济和可持续发展正文：丙烯酸树脂是一种以丙烯酸酯为基本原料，经过聚合反应制得的热塑性树脂。
丙烯酸树脂具有良好的耐候性、耐磨性、耐腐蚀性和高光泽度等性能，广泛应用于涂料、塑料和粘合剂等领域。
一、丙烯酸树脂简介1.丙烯酸树脂的概念丙烯酸树脂是一种聚合物，其主要成分是丙烯酸酯单体。
通过改变单体的种类和比例，可以调节聚合物的性能，从而满足不同应用领域的需求。
2.丙烯酸树脂的分类根据分子结构和性能，丙烯酸树脂可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
热塑性丙烯酸树脂具有可反复加热软化、冷却硬化的特点；热固性丙烯酸树脂则具有交联固化、不可逆的特点。
二、丙烯酸树脂的溶剂1.溶剂的作用溶剂是丙烯酸树脂体系中的重要组成部分，主要起到溶解和稀释树脂、调节粘度、促进固化等作用。
2.溶剂的种类常用的丙烯酸树脂溶剂包括醇类、酮类、酯类、醚类等，如丙酮、甲苯、醋酸乙酯、丁醇等。
不同类型的溶剂对丙烯酸树脂的性能和应用领域有很大影响。
3.溶剂的选择溶剂的选择应综合考虑其溶解性、挥发性、相容性、毒性、环保性等因素，以满足不同应用场景的需求。
三、丙烯酸树脂溶剂的应用1.涂料领域丙烯酸树脂溶剂广泛应用于涂料领域，如汽车漆、家具漆、建筑涂料等。
涂料要求溶剂具有良好的溶解性和相容性，以保证涂料的流平性和漆膜的性能。
2.塑料领域丙烯酸树脂溶剂也应用于塑料领域，如聚丙烯酸酯塑料、复合材料等。
塑料制品要求溶剂具有较低的挥发性和较高的环保性，以减少对环境和人体健康的影响。
3.粘合剂领域丙烯酸树脂溶剂还用于粘合剂的制备，如压敏胶、热熔胶等。
粘合剂要求溶剂具有良好的粘附性和固化性能，以保证粘合效果。
第八章丙烯酸树脂
3
涂料用丙烯酸树脂也经常按其成膜特性分为：热塑性丙
烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。 热塑性丙烯酸树脂其成膜主要靠溶剂或分散介质（常为水） 挥发使大分子或大分子颗粒聚集融合成膜，成膜过程中没有 化学反应发生，为单组分体系，施工方便，但涂膜的耐溶剂 性较差； 热固性丙烯酸树脂也称为反应交联型树脂，其成膜过程中伴 有几个组分可反应基团的交联反应，因此涂膜具有网状结构，
10
一、单体的选择 为方便应用，通常将聚合单体分为硬单体、软单体和 功能单体三大类。 甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（ST）、丙烯睛(AN)是 最常用的硬单体； 丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA) 为最常用的软单体。 长链的丙烯酸及甲基丙烯酸酯（如月桂酯、十八烷酯）具 有较好的耐醇性和耐水性。 功能性单体有含羟基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，含羧基 的单体有丙烯酸和甲基丙烯酸。羟基的引入可以为溶剂型 树脂提供与聚氨酯固化剂、氨基树脂交联用的官能团。
W 1 W1 W2 n Tg Tg1 Tg 2 Tgn
5
共聚目的： （1）改进树脂的Tg （2）调节树脂极性、溶解性、机械力学性能，如丙烯酸， 甲基丙烯酸可改进漆膜与底材的附着力； （3）引进官能团，用以和交联剂反应形成交联结构，主要 功能单体有：丙烯酸羟乙酯（羟丙酯），N-羟甲基丙烯酰胺， 引入-OH 丙烯酸，甲基丙烯酸，亚甲基丁二酸，引入-COOH 使共聚物成为水溶性，改进树脂附着力，与有关交联剂发生 反应。 所以，应共聚涂膜的使用要求，选择合适的单体对共聚物进 行分子设计并通过实验，研制符合要求的涂料用树脂。
6
依据单体对涂膜性能的影响常可将单体进行如下分类，以方便应用。
单 体 名 称 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸乙酯 苯乙烯 丙烯睛 功 能
第五章 丙烯酸树脂
第一节游离基聚合反应
一、游离基 在外界影响下（如光、热等），有机化合物中的共价键 分裂成含有不成对价电子的原子团（例如 ·CH3）称为游离 基。其活性非常大，不能稳定存在，容易自行结成稳定的分 子或与其他物质反应生成新的游离基。 二、游离基聚合反应 通式为 CH2=CHX的乙烯类单体（包括丙烯酸酯及甲基 丙烯酸酯）与游离基反应时，游离基加成到双键上形成新的 游离基与碳链。这个反应的开始、延续及结束就是游离基聚 合反应的过程，具体的分为三个阶段。 1、链引发阶段 ①通过光、热、氧化还原等方法从引发剂产生游离基 （C6H5COO）2 →2C6H5COO · →2C6H5 · + 2CO2 ②游离基与乙烯类化合物加成，生成新的游离基 R˙+ CH2=CHX → RCH2—C˙HX 其中R˙为游离基
第五章 丙烯酸树脂 18
第五章 丙烯酸树脂
丙烯酸酯或甲基丙烯酸单体通过加聚反应生成的聚合 物称为丙烯酸树脂。为了调整树脂的性能和降低成本的需 要。涂料工业的丙烯酸树脂通常是丙烯酸酯、甲基丙烯酸 酯及其他乙烯单体的共聚树脂。 丙烯酸树脂的共用特点： ①具有极好的耐紫外线性，户外曝晒耐久性强。 ②色浅,极好的透明度。 ③保光、保色、耐热，最高耐热温度可达230℃。 ④具有较好的耐酸、碱、盐、油脂、洗涤剂腐蚀及抗污染 性能。 因此在汽车、家电、金属家具、仪器仪表、设备防腐、 建筑、木制品、纺织品、造纸、塑料制品，工业方面有着 广泛的应用。
第五章 丙烯酸树脂
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配方举例：
投料比wt% 原料 二甲苯 丙烯酸 丙烯酸-2-乙基乙酯 苯乙烯 甲基丙烯酸甲酯 丙烯酸丁酯 十二烷叔硫醇(链转移剂) 二甲苯 偶氮二异丁腈(引发剂) 48.0 1.4 7.5 15.0 12.5 12.5 0.1 2.2 0.8
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提高涂膜耐溶剂、耐油性能
3、生产工艺：表7-2
溶剂① -氮气置换-滴加单体及引发剂① -保温反应 -加入引发剂②和溶剂② -保温反应
序号
01 02 03 04 05 06 07 08 09
原料名称
连续操作反应器系连续加入原料,连续排出反应产物.当操作达到定态时,反应 器内任何位置上物料的组成、温度等状态参数不随时间而变化.
半连续操作反应器也称为半间歇操作反应器,介于上述两者之间,通常是将一 种反应物一次加入,然后连续加入另一种反应物.反应达到一定要求后,停止操作 并卸出物料.
涂料用成膜物质的生产工艺流程
蒸汽
反 应
滴加反应
釜
均相溶液聚合
回流冷凝器
冷却水
85~90℃ 冷却水
冷凝水
出料
共聚物产品
下水道
②溶剂型丙烯酸树脂工艺流程
引发剂配料
配料加料系统 单体配料
惰气系统
回流冷凝系统
聚合釜 反应中心
四、溶剂型丙烯酸树脂的生产
（一）丙烯酸树脂生产工艺和安全生产 1.生产工艺
溶液聚合、间歇釜反应器
2.质量控制
依据单体对涂膜性能的影响，通常将聚合单体分为硬单体、软 单体和功能单体三大类。
单体名称
功能
甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸乙酯
苯乙烯 丙烯睛
提高硬度，称之为硬单体。
丙烯酸乙酯 丙烯酸正丁酯 丙烯酸月桂酯 丙烯酸-2-乙基己酯 甲基丙烯酸月桂酯 甲基丙烯酸正辛酯
提高柔韧性，促进成膜， 称之为软单体。
丙烯酸-2-羟基乙酯 丙烯酸-2-羟基丙酯 甲基丙烯酸-2-羟基乙酯 甲基丙烯酸-2-羟基丙酯 甲基丙烯酸缩水甘油酯
引发剂配料 单体配料
配料加料系统
惰气系统
真空系统
回流冷凝系统
一个反应中心 两个工艺系统 两个辅助系统
聚合釜
后处理系统
①聚合物生产工艺实例
丙烯酸-丙烯酰胺 共聚物
丙烯酰胺 水溶液
丙烯酸、 (NH4)2S2O8
水溶液
配料加料系统
氮气 真空 管路 管路
❖ 聚合方法：水溶
液共聚合。
氮气
去离子水
❖ 操作技术：单体、 引发剂溶液同时
甲基丙烯酸月桂酯 丙烯酸-2-乙基己酯
丙烯睛 甲基丙烯酸丁酯 甲基丙烯酸月桂酯
丙烯酸乙酯 丙烯酸正丁酯 丙烯酸-2-乙基己酯 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸丁酯
丙烯酸 甲基丙烯酸 亚甲基丁二酸（衣康酸） 苯乙烯磺酸 乙烯基磺酸钠
AMPS
抗污染性 耐水性
耐溶剂性
保光、保色性
实现水溶性，增加附着力， 称之为水溶性单体、 表面活性单体。
丙烯酸树脂
一、丙烯酸树脂概述
CH2 CH
丙烯酸
COOH
CH2
CH n
丙烯酸树脂？
COOH
定义：丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类的均聚物， 或与其他烯烃的共聚物。
常用单体： 丙烯酸类、甲基丙烯酸类、还有苯乙烯、丙烯睛、醋酸乙 烯酯、氯乙烯、二乙烯基苯等。
二、分类
组成
纯丙树脂 苯丙树脂 硅丙树脂 醋丙树脂 氟丙树脂
丙烯酰胺 N-羟甲基丙烯酰胺 N-丁氧甲基（甲基）丙烯酰胺 二丙酮丙烯酰胺（DAAM） 甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯（AAEM）
二乙烯基苯 乙烯基三甲氧基硅烷 乙烯基三乙氧基硅烷 乙烯基三异丙氧基硅烷
引入官能团或交联点， 提高附着力，
称之为交联单体。
丙烯酸与甲基丙烯酸的低级烷基酯 苯乙烯
甲基丙烯酸甲酯 苯乙烯
抗化学、抗溶剂、抗碱、抗热性；更好的光泽和表观、强韧。
缺点：有一定的使用寿命，不能长时间储存。 应用：适合于制备防腐涂料，最重要的应用是和氨基树脂
配合制成氨基一丙烯酸烤漆，目前在汽车、摩托车、自行车、 卷钢等产品上应用十分广泛。
效果好并有发展前途
三、丙烯酸（酯）及甲基丙烯酸（酯）单体
常见单体
27.00
06
油溶性引发剂
原料名称
二甲苯
用量 （质量份）
40.00
02 甲基丙烯酸正丁酯 6.000
07 S-100
5.000
03 丙烯酸
0.4000 08
二叔丁基过氧化物 0.4000
04 苯乙烯
9.000
09
二叔丁基过氧化物 0.1000
05 丙烯酸正丁酯 7.100
10 二甲苯
5.000
软单体
涂料剂型
纯溶剂型涂料 水性涂料高固 体组份涂料粉 末涂料
成膜特性
热塑性丙烯酸 树脂 热固性丙烯酸 树脂
热塑性丙烯酸树脂 其成膜主要靠溶剂或分散介质挥发使大分子或大分子颗粒聚 集融合成膜，成膜过程中没有化学反应发生，单组分体系。
优点：施工方便；透明度高；耐光、耐候、耐热性能好：
保光保色性能好。
缺点：固体分低；施工性能差， 涂膜丰满度差，低温易
溶解度参数：8.5-11环保涂料：Βιβλιοθήκη 三苯——苯、甲苯、二甲 苯，低VOC
五、溶剂型丙烯酸树脂的生产
（一）丙烯酸树脂生产工艺和安全生产 1.生产工艺
溶液聚合、间歇釜反应器
间歇反应、半间歇反应、连续反 应的区别？
间歇操作反应器系将原料按一定配比一次加入反应器,待反应达到一定要求 后,一次卸出物料.
四、丙烯酸树脂的配方设计
（一）单体的选择
硬单体 软单体 功能性单体
不同单体共聚的目的？
（1）改进树脂的Tg；
（2）调节树脂极性、溶解性、机械力学性能，如丙烯酸， 甲基丙烯酸，丙烯酸二甲氨胺基已酯等可改进漆膜与底材 的附着力；
（3）引进官能团，用以和交联剂反应形成交联结构，主 要功能单体有：
皲裂、低温易发黏，溶剂释放性差， 实干较慢，耐溶剂性不 好等。
应用：广泛用于黑色家电产品外壳的表面喷涂装饰 、汽
车修补漆、机械、建筑等领域应用广泛。
热固性丙烯酸树脂 也称为反应交联型树脂，其成膜过程中伴有几个组分可反 应基团的交联反应，涂膜具有网状结构。
与环氧树脂交联 与氨基树脂交联
优点： 固体份较高，成膜后不溶于有机溶剂，有更好的
引入-OH：丙烯酸羟乙酯（羟丙酯），N-羟甲基丙烯酰胺
引入-COOH：丙烯酸，甲基丙烯酸，亚甲基丁二酸，使共 聚物成为水溶性，改进树脂附着力，与有关交联剂发生反 应。
共聚引入官能团可使树脂具有各种期望的性能。
（二）玻璃化温度的设计 （三）引发剂的选择
溶剂型丙烯酸树脂 水性丙烯酸树脂
（四）溶剂的选择
固含量 黏度 色泽 酸值 分子量分布：GPC
(二）热塑性丙烯酸树脂的生产
１、热塑性丙烯酸树脂特点
成膜过程中不发生进一步交联，依靠溶剂 挥发干燥成膜；
非反应型涂料
2、配方分析 3、生产工艺
2、配方分析：表7-2
利用不同种类单体共聚调节性能
硬单体
序号
原料名称
01 甲基丙烯酸甲酯
用量
序号
（质量份）