水溶性丙烯酸树脂 (2)

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丙烯酸树脂简介

0.14
-10
222
120 160 （0.938kP a）
0.976－ 0.996
1.477
0.15
155
254
0.872
1.455
-65
6
单体名称
相对沸点（℃）相对密度(d25) 分子质量
折光率（n25D）
溶解度（份 /100份水， 25℃） 0.03 7.35
玻璃化温度 ( ℃)
苯乙烯丙烯睛
R1 R2 C R3
12
O
COO CH2
叔碳酸缩水甘油酯具有低粘度、高沸点、气味淡等特点。其主要特性为：环氧当量：244~256；密度(20℃)：0．958～0．968g／ml；粘度 (25℃)：0．71cPa· s；沸点：251～278℃；蒸汽压(37．8℃)：899.9Pa；闪点：126℃；凝固点＜－60℃。叔碳酸缩水甘油酯的环氧基有很强的反应性。对涂料用树脂最有用的反应是其与羟基、羧基和胺基的反应。环氧基的反应性使之能在常规温度下进入聚酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂大分子链中，反应几乎是定量的，副反应很少，这就为制备分子量分布窄和低粘度的高固体份涂料树脂提供了原料支持。叔碳酸乙烯酯最早由壳牌公司开发，商品名Veova（或简称为VV），主要用途是与醋酸乙烯酯（丙烯酸丁酯等单体）共聚制成乳液，配制乳胶漆。这种乳胶漆在我国应用较少，但是在欧洲却是极为普遍的产品，叔醋乳液占西欧建筑乳液市场的近30％。
折光率（n25D） 1.4185 1.401 1.404 1.416 1.412 1.4110 1.4080 1.4100 1.460① 1.4332 1.4332
溶解度（份/100份水，25℃） ∞ 5 1.5 0.15 0. 2 0.21 0.15 1.5

丙烯酸树脂

丙烯酸树脂一、丙烯酸树脂定义：以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂。

二、丙烯酸树脂分类1、根据组成成分：丙全树脂、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。

2、根据成膜特性：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，成膜过程中没有发生化学反应，缺点是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，因此其耐溶剂性、耐化学品性好，适合于制备防腐涂料。

三、丙烯酸单体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γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲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抗污染性甲基丙烯酸甲酯苯乙烯甲基丙烯酸月桂酯丙烯酸-2-乙基己酯耐水性丙烯睛甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸月桂酯耐溶剂性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保光、保色性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实现水溶性，增加附着力，称之为水溶性单体、表面活性单体。

四、丙烯酸的共聚改性1、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。

透明亲水丙烯酸树脂防雾材料的制备及应用研究

本文的主要贡献概述如下：ｌ含有亲水羧基（．ＣＯＯＨ）、羟基（．ＯＨ）和氨基（．ＮＨ２）丙烯酸共聚树脂是一种新型高效的防雾体系，用的亲水防雾组分是前所未有的。２以乙醇为溶剂制得水溶性丙烯酸树脂具有很好的水溶性能和防雾性能，只需加入去离子水就可以调节它的粘度，是一种新型的环保型防雾材料。３辅助软单体丙烯酸乙酯和辅助硬单体甲基丙烯酸甲酯最佳配比为质量比６：４；官能单体占单体总量的２０％，甲基丙烯酸占官能单体总量１０～１５％，甲基丙烯酸口一羟乙酯占官能单体总量的８～１０％，剩下的为丙烯酸。这样的组成能制得性能优良的亲水防雾树脂。４交联体系采用自交联体系，交联剂采用含有亲水氨基的Ａ，一羟甲基丙烯酰胺，交联剂与羧酸质量比为４：１；交联固化温度１００。Ｃ，固化时间４０ｍｉｎ。５防雾树脂防雾性能评定采用测量水滴直径和体积间接计算接触角的方法和测量防雾时间方法；机械性能的评定采用测量涂膜附着力和硬度。关键词：亲水性防雾性接触角透明性力学性能
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ１ＯＯｏＣｉｎ４０ｍｉｎ．
５Ｔｈｅａｎｔｉｆｏｇｇｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓａｓｓｅｓｓｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｔｒａｃｔａｎｇｌｅａｎｄ
ｔｈｅｔｉｍｅｏｆｆｉｒｓｔｆｏｇｇｉｎｇｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｇｌａｓｓ．砀ｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
亲水丙烯酸树脂是一种新型的高科技材料，从物理机理上降低材料表面与水的接触角。从环保角度出发，开发了一种用水稀释的采用乙醇为溶剂进行溶液共聚的无毒、无污染的环保型、长效的亲水性丙烯酸共聚树脂亲水防雾材料。
１．１透明材料防雾涂料研究的意义
硅酸盐玻璃类等透明材料是人们同常生活、工作和生产必不可少的材料。这些材料在一定的环境中的雾化给人们带来诸多不便，在有些情况下会给人们带来严重危害，造成严重后果。

降低丙烯酸树脂粘度的方法

降低丙烯酸树脂粘度的方法
降低丙烯酸树脂粘度的方法有以下几种：
1.添加稀释剂：市面上有多种稀释剂可用于稀释水溶性丙烯酸树脂，如醇类、醚类、酮类、酯类等，可以有效地破坏树脂分子间的相互作用力，从而改变其流动性和粘度。

但需要注意稀释剂的用量和质量，过多的稀释剂可能会对丙烯酸树脂的品质造成影响。

2.改变温度：温度是影响水溶性丙烯酸树脂粘度的重要因素。

当温度升高时，树脂中分子间的相互作用可以得到破坏，从而粘度降低。

但不同类型的丙烯酸树脂对温度的响应不同，需要通过实验确定最适宜的温度。

3.调节粘度的工艺措施：除了以上方法外，还可以通过调节粘度的工艺措施来实现。

例如，通过添加溶剂来调节粘度，溶剂的添加可以降低丙烯酸树脂的浓度，从而减小分子间的相互作用力，降低粘度。

还可以通过改变固化条件等方式来实现粘度的调节。

需要注意的是，以上方法仅供参考，具体操作需根据实际情况进行调整。

同时，使用过程中需注意安全问题。

丙烯酸乳液与水溶丙烯酸树脂起反应的原因

丙烯酸乳液与水溶丙烯酸树脂起反应的原因
丙烯酸乳液与水溶丙烯酸树脂发生反应的原因是由于它们之间的化学反应能够在水介质中进行。

具体来说，丙烯酸乳液是由丙烯酸单体、表面活性剂、乳化剂及其他助剂组成的乳液状物质。

而水溶丙烯酸树脂是由丙烯酸单体通过聚合反应形成的水溶性高分子树脂。

当丙烯酸乳液与水溶丙烯酸树脂混合时，丙烯酸单体会发生自由基聚合反应，将两种物质中的丙烯酸单体逐渐聚合成高分子聚合物。

这个反应是通过链转移反应和共聚反应进行的。

链转移反应指的是当聚合物链上的自由基与乳液中的其他物质发生反应，从而导致链的分解或链的转移至其他分子上。

这些链转移反应可以产生活性链，使聚合反应继续进行。

共聚反应指的是丙烯酸乳液中的丙烯酸单体与水溶丙烯酸树脂中的丙烯酸单体同时发生聚合反应。

这种反应可以在水溶液中进行，使得两种物质中的丙烯酸单体逐渐聚合成高分子聚合物。

丙烯酸乳液与水溶丙烯酸树脂能够发生反应的原因是它们中的丙烯酸单体在水介质中可以进行自由基聚合反应，从而将两者中的丙烯酸单体聚合成高分子聚合物。

这种反应能够在水溶液中进行的特点使得它们能够充分混合并形成均匀的体系。

水溶性丙烯酸树脂 (2)

水溶性丙烯酸树脂——酒瓶漆丙烯酸树脂是由丙烯酸及丙烯酸酯类单，在一定条件下共聚而成的线性高分子树脂。

水溶性丙烯酸树脂之所以具有水溶性，是因为在树脂合成过程中，引进了亲水性基团—羧基、羟基、氨基、酰胺基等。

为了进一步增加树脂的水溶性，加胺中和成盐而获得水溶性，然后加水稀释得到水溶性丙烯酸树脂。

与传统的溶剂型涂料相比，水溶性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。

水溶性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。

水溶性丙烯酸树脂是制备环保型水溶性丙烯酸酯涂料、水性油墨、水性胶黏剂等的基础树脂材料，可作为成膜连接料，可广泛用于水性涂料、纸张、纺织品（天然和人工合成）表面处理剂、皮革上光剂、胶黏剂等配置的主要原料。

在施工过程中，可采用喷涂、辊涂、刷涂等方式涂装。

（1）聚合反应：丙烯酸及其酯在引发剂作用下聚合成嵌段丙烯酸树脂共聚物。

（2）成盐反应：嵌段丙烯酸树脂共聚物用氨水或有机胺中和，生产嵌段丙烯酸树脂的铵盐（3）聚合物玻璃化温度：无定形或半结晶聚合物从黏流态或高弹态（橡胶态）向玻璃态转变（或相反的转变）称玻璃化转变。

发生玻璃化转变温度范围近似中点称为玻璃化温度。

对于涂料用丙烯酸树脂，其玻璃化温度的设计是非常重要的。

因为其玻璃化温度直接影响涂料的最终性能。

一般而言，玻璃化温度高的硬度和光泽就高，但往往也比较脆。

为了使聚合物有较好的的施工和涂膜性能，需要对聚合物的配方进行设计。

一个由不同单体构成的聚合物，其玻璃化温度可以由其多组分的玻璃化温度加和而成。

通过设涂料树脂的玻璃化温度，就可以确定软硬单体的配比。

酒瓶漆是近年来发展较快的涂料品种，其要求耐醇、耐碱、耐水煮、硬度高、装饰性好，目前国内常用酒瓶漆树脂为环氧树脂和羟基丙烯酸树脂，基本属于溶剂型，不仅污染环境，也会影响操作人员健康。

随着环保法规的不断强化，促使涂料向“4E”方向发展，尤其是以水为分散介质和稀释剂的水性涂料是涂料发展的一个重要方向。

丙烯酸树脂课件

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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。

丙烯酸树脂的配方设计原则

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，应根据涂膜的使用要求，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使我们研发人员追求的目标。
五、丙烯酸树脂的配方设计原则
鑫华良丙烯酸树脂及其涂料应用范围很广，因此其配方设计是非常复杂的。基本原则主要遵循以下几点：
丙烯酸树脂的配方设计原则
一、丙烯酸树脂定义
以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂。
二、丙烯酸树脂分类
1、根据组成成分：丙全树脂、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。
2、根据成膜特性：热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
3、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，成膜过程中没有发生化学反应，缺点是涂膜的耐溶剂性较Байду номын сангаас;
4、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，因此其耐溶剂性、耐化学品性好，适合于制备防腐涂料。
1、要针对不同基材和产品确定树脂剂型——溶剂型或水剂型;
2、根据性能要求确定单体组成、玻璃化温度(Tg)、溶剂组成、引发剂类型及用量和聚合工艺;
最后通过实验进行检验、修正，以确定最佳的产品工艺和配方。其中单体的选择是配方设计的核心内容。
三、丙烯酸单体
依据单体对涂膜性能的影响常将单体进行如下分类，以方便应用。
四、丙烯酸的共聚改性
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;

丙烯酸树脂全面介绍

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
丙烯酸树脂全面介绍
2. 热固性丙烯酸树脂也称为交联型或反应交联型树脂，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，不熔不溶，使涂膜的机械性能、耐化学品性能大大提高。
丙烯酸树脂全面介绍
✓ 优点：较高的固体份，成膜后，不溶于有机溶剂，有更
好的抗化学、抗溶剂、抗碱、抗热性；更好的光泽和表观，丰满，强韧。 ✓ 缺点：
✓ 优点：清漆色泽浅，透明度高；耐光、耐候、耐热、耐腐蚀性能好；保光保色性能好。
✓ 缺点：固体分低，分子量较高，粘度大，故施工性能差，涂膜丰满度差，低温易脆裂、高温易发黏，溶剂释放性差，实干较慢，耐溶剂性不好等，与其他树脂相容性差。
✓ 应用：多年来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。
Tg高高的抗张力和低的伸长率抗水解性能以及化学稳定性好
丙烯酸树脂全面介绍
2.丙烯酸酯的共聚物与共聚单体例： PMMA：太脆聚丙烯酸丁酯：太软，粘，可做粘合剂，不宜作涂料他们均聚物难满足成膜物要求，但是二者共聚物最常用，称为全丙涂料。 MMA：硬单体 BA：软单体可以通过二者的共聚调节Tg,以达到满意的硬度和柔韧性。
（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

水性丙烯酸树脂亲水途径及组成综述

水溶性丙烯酸树脂的组成:
水溶性丙烯酸树脂通常是通过溶液聚合得到含可水溶性基团的树脂。以离解后
分状态分为阴离子型和阳离子型两种，多数为阴离子型。水溶性丙烯酸树脂的组成可以大致由以下成分:
带羧基、羟基、氨基或环氧基的功能性基团于高温下，可彼此反应而交联固化，但固化温度较高。在水性丙烯酸树脂中添加水溶性交联剂如六甲氧甲基三聚氰胺、水溶性酚醛树脂等，他们在加热时彼此反应交联。可于中温固化完全。
水性丙烯酸树脂的改性：
水性丙烯酸树脂涂料具有以下优点：色浅，透明性极好，优良的耐光性能和耐户外老化性能，不易变色，耐酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等化学品的玷污及腐蚀；通过改变共聚单体、交联剂种类及调整聚合物摩尔质量等一系列措施，可以改变涂料的各种性能。为了改进单个树脂在使用上的缺陷，20世纪80年代以来，人们试图把两种树脂涂料有机结合起来，形成复合乳液，通过各组分间优势互补来提高水性漆涂膜的整体性能。水性丙烯酸树脂改性的方法有：环氧改性水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯丙烯酸树脂和其他改性方法（如乙烯类单体改性、含氟水性丙烯酸树脂）等。
3、其他改性
乙烯类单体具有基础结构CH2=CRX（R是氢和烷基，X为其他基团），可利用单体中所含的不饱和双键，与丙烯酸酯类单体中的不饱和双键经过各种聚合反应，生成种类繁多的乙烯类单体改性的丙烯酸共聚树脂。乙烯类单体改性水性丙烯酸树脂涂料多为乳胶涂料，由于受到水的特殊性质和现有工艺水平的限制，目前该类涂料多应用于建筑涂料，在特殊涂料和工业涂料中的比例还很小。
作者姓名：菲儿
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【水性丙烯酸树脂】
开始
水性丙烯酸树脂亲水途径：
使水性丙烯酸树脂亲水水溶性的途径有：一、向共聚物分子链中引入亲水官能性单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸、亚甲基丁二酸（衣康酸）、丙烯酸-B-羟乙酯、丙烯酸-B-羟丙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺及丙烯酸缩水甘油酯等；二、使丙烯酸酯共聚物在碱性介质下部分水解。丙烯酸树脂共聚物单体选择十分重要。还需要注意单体彼此间的共聚和均聚能力的大小（即竞聚率的大小）。常用的水性丙烯酸树脂的制备方法是：首先将带有极性基团的丙烯酸酯类单体与其他单体进行溶液共聚合，然后用中和剂中和再分散溶于水中。极性溶剂在反应过程中有时可起链转移剂的作用，达到调节分子量的目的，同时反应结束后留于共聚物体系中可作助溶剂使用。

丙烯酸树脂-溶剂型+高固体份

称之为软单体。
室外耐久性
抗撕抗水性耐溶剂
光泽引入官能团或交联点，
提高附着力，称之为交联单体
三、溶剂型丙烯酸树脂
溶剂型
热塑性树脂
溶剂或分散介质的挥发使大分子或大分子颗粒聚集融合成膜。
热固性树脂
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。
1. 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。
R'OCH2
CH2OR'
丙烯酸-氨基烘漆
优点
缺点
室外稳定性、耐候性好
保光性好
色泽好
漆膜硬度高，固化时间短
丰满度不如氨基醇酸表面张力大
施工性能不如氨基醇酸
易产生抽缩、缩孔
用途
在电冰箱、洗衣机等家用电器方面受到垂青
广泛用于摩托车、自行车及轻工制品的涂装。
2.异氰酸酯交联
优点：清漆色泽浅，透明度高；耐光、耐候、耐热、耐腐蚀性能好；保光保色性能好。
缺点：固体分低，分子量较高，粘度大，故施工性能差，涂膜丰满度差，低温易脆裂、高温易发黏，溶剂释放性差，实干较慢，耐溶剂性不好等，与其他树脂相容性差。
应用：多年来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。
羟基-异氰酸酯反应而交联
封闭型异氰酸酯交联
优点
缺点
室温固化但具有烘烤有害有毒
硬度、耐介质性好，价格高
色泽、耐候性好
潮气敏感
坚韧性好
需要双组份包装
丙
烯
用途
酸
-

5、丙烯酸树脂概述

R1
O
R2
C
COO CH2
R3
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叔碳酸缩水甘油酯具有低粘度、高沸点、气味淡等特点。其主要特性为：环氧当量：244~256；密度(20℃)：0．958～0．968g／ml；粘度 (25℃)：0．71cPa·s；沸点：251～278℃；蒸汽压(37．8℃)：899.9Pa；闪点：126℃；凝固点＜－60℃。
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。
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第二节丙烯酸（酯）及甲基丙烯酸（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。比较重要的功能单体有：有机硅单体、叔碳酸酯类单体（Veova 10，Veova 9, Veova11）、氟单体（包括烯类氟单体：三氟氯乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、氟丙烯酸单体。）、表面活性单体，以及其他自交联功能单体等。
CH 2 C(CH 3 )COO(CH 2 )3 — Si(OCH 2CH 2OCH 3 )3
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另外，硅偶联剂可以作为外加交联剂应用。如：
β-（3，4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷：
CH2CH2Si(OCH2CH3)3
O
O
γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷：
CH2O(CH2)3Si(OCH3)3

丙烯酸树脂ppt课件

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一、丙烯酸乳液的合成乳液聚合是一种重要的自由基聚合实施方法。由于其
独特的聚合机理，可以以高的聚合速率合成高分子量的聚合物，是橡胶用树脂（丁苯橡胶）、乳胶漆基料的重要聚合方法。其中丙烯酸乳液是最重要的乳胶漆基料，具有颗粒细、弹性好、耐光、耐候、耐水的特点。乳液聚合的特点：
① 水作分散介质，粘度低且稳定，价廉安全。 ② 机理独特，可以同时提高聚合速率和聚合物分子量。 ③ 对直接应用胶乳（乳液）的场合更为方便，如涂料，胶粘剂，水性墨等。 ④ 获得固体聚合物时须经破乳、洗涤、脱水、干燥等工序，纯化困难，生产成本较悬浮聚合高。
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五、分子量调节剂
为了调控分子量，就需要加入分子量调节剂。现在常用的品种为硫醇类化合物。如
正十二烷基硫醇，仲十二烷基硫醇，叔十二烷基硫醇，巯基乙醇（HOCH2CH2SH ）等。
巯基乙醇在转移后再引发时可在大分子链上引入羟基，减少羟基型丙烯酸树脂合成中羟基单体用量。
通过提高引发剂用量也可以对分子量起到一定的调控作用。
均聚物的玻璃化温度：
PMMA: 105℃，PBA-54℃，PHEMA 55℃，PAA
106℃
100 Tg
= 50 273+105
50 =
378
39 219
39 273-54
10 328
10 273+55
1 379
1 273+106
=0.1323+ 0.1781 + 0.0305 + 0.0026
= 0.3435
10
功能性单体主要指含有羟基和羧基的单体。其它功能单体有：丙烯酰胺（AAM）、羟甲基
丙烯酰胺（NMA）、双丙酮丙烯酰胺（DAAM）和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯（AAEM）

丙烯酸树脂水解反应

丙烯酸树脂水解反应
水解反应的过程可以从化学和应用两个角度进行讨论。

从化学角度来看，丙烯酸树脂水解的一般反应方程式如下：
(CH2=CHCOOH)n + nH2O → nCH2=CHCOOH + nHO-R.
其中，(CH2=CHCOOH)n代表丙烯酸树脂的聚合物结构，n表示重复单元的数量，H2O代表水，CH2=CHCOOH代表丙烯酸单体，HO-R代表其他水溶性产物。

水解反应会导致丙烯酸树脂的分子链断裂，从而影响其性能和用途。

从应用角度来看，丙烯酸树脂水解反应可能对其在涂料、粘合剂和密封胶等领域的使用产生影响。

在涂料中，丙烯酸树脂的水解可能导致涂层的降解和脱落；在粘合剂中，水解可能降低粘合剂的粘合性能；在密封胶中，水解可能导致密封胶的耐候性和密封性能下降。

因此，了解丙烯酸树脂水解反应对于优化其在实际应用中的性能至关重要。

综上所述，丙烯酸树脂水解反应涉及化学反应和应用影响两个方面，对于深入了解和有效应用丙烯酸树脂具有重要意义。

水性丙烯酸酯

水性丙烯酸酯（1）传统的溶剂型丙烯酸树脂有机溶剂含量很高，有机溶剂在施工及干燥过程中排入大气，对人体和环境造成极大危害。

此外，目前制备水性丙烯酸树脂的过程中均使用了大量的有机助溶剂，仍不可避免有机溶剂带来的危害。

因此，进一步降低水性丙烯酸树脂中的有机助溶剂含量具有十分重要的意义。

（2）水性丙烯酸树脂涂料相比于溶剂型丙烯酸树脂还存在诸多问题：1）水的蒸发潜热大，涂膜干燥速度慢；2）水的表面张力大，对颜料的分散和涂布性能等造成不利影响；3）水性丙烯酸树脂一般需中和，因此通常呈弱碱性，而树脂中的酯键在碱性条件下易水解，从而影响涂料的贮存稳定性及其他涂膜性能；4）分子链中过量的亲水性基团会增加涂膜的吸水率，影响涂膜的耐水性，从而缩短漆膜的使用寿命。

在不影响丙烯酸树脂水分散性能及乳液稳定性的同时，改善水性丙烯酸树脂的干燥性能、耐水性、贮存稳定性、硬度、光泽等，必须从分子水平上对其进行全面改性。

目前，我国水性丙烯酸树脂的市场刚刚启动，水性丙烯酸树脂在各项性能检测指标与溶剂型丙烯酸树脂仍然存在一定距离。

因此，制备具有良好稳定性、干燥性和耐水性等性能的水性丙烯酸树脂是非常必要的。

丙烯酸乳液制备时，乳化剂的种类及用量、功能单体、交联剂、软硬单体的比例等都对乳液最终的性能有所影响，这些影响因素使乳液聚合过程较为复杂。

水性丙烯酸树脂因具有优异的耐摩擦性、稳定性、耐热性以及与颜料匹配性等而成为水性涂料的首选基底树脂。

但是丙烯酸酯乳液仍存在一些缺点，比如说粘结性能、耐老化性、延伸性较差；存在“低温发脆、高温返粘”的现象。

通过溶液聚合法，引入功能性单体提高涂层的干燥性能、耐水性和力学性能等。

可制得高固体分、大分子量纳米级的水性丙烯酸树脂。

高固体分化有助于进一步提高水性丙烯酸树脂的干燥速度、降低能耗和运输成本、提高生产效率。

乳胶粒的纳米化，可改善涂料在基材表面的润湿性和附着力，纳米乳胶粒超低的表面张力亦有利于颜料和填料的均匀分散；加之所制涂层较为致密，具有良好的成膜性和耐水性。

简介丙烯酸树脂

简介丙烯酸树脂丙烯酸树脂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，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老化性能。

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。

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、卷钢等产品上应用十分广泛。

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。

丙烯酸树脂的基本化学反应

丙烯酸树脂的基本化学反应1、自由基聚合（游离基聚合）聚合物单体——丙烯酸酯在光、热、辐射能或引发剂的作用下产生自由基。

自由基的活性很大，可以和单体作用使单体分子活化，形成单体自由基。

单体自由基继续与单体分子相互作用形成新的活化分子，这样使反应连锁的进行，直到最后借助某种终止方式被稳定下来而形成大分子。

（1）链引发首先引发剂受光、热的作用分解，形成初级自由基，即I→VR·式中I和R·分别代表引发剂和初级自由基。

第一步反应时是吸热反应，反应速度很慢，所需活化能84—105kJ/mol。

初级自由基引发单体分子，形成单体自由基：R·+M→R·M式中M和R·M分别代表单体和单体自由基。

第二步是放热反应，比第一步反应快的多，所以引发速度主要取决于引发剂分解成初级自由基的速度。

（2）链增长链增长是引发剂引发后的活性单体自由基与单体分子继续作用，形成大分子活性链的过程。

R·M+M n→RMM·（n+1）式中R·M、M、RMM·分别代表单体自由基、单体和长链分子自由基。

链的增长速度极快（比链引发速度高106倍），是由于链增长的活化能低和这一放热反应的结果。

自由基与单体分子的有效碰撞次数可达105-106次/min，在0.01-9s内，可使聚合度达到数千甚至上万。

在链增长反应中，单体、自由基和长链分子自由基主要是头尾相接的方式，但由于聚合后存在的内旋转外阻的影响，使所形成的自由基是无规聚合物。

（2）链终止分为偶合终止（结合终止），即游离基相互作用；歧化终止，即两个活性链相互作用时，一个活性链夺取另一个活性链的氢原子，获得氢原子的大分子端基饱和，另一个失去氢原子的大分子端基为不饱和。

2R—（—CH2—CH—）n—CH2→R—(CH2—CH—)n—CH2—CH2 + CH=CH —(CH2—CH—)n R也可能两个活性链形成共价键而呈一稳定的分子。

丙烯酸树脂分类详解

丙烯酸树脂分类详解一、油性丙烯酸树脂（油性固体丙烯酸树脂/油性液状丙烯酸树脂）A油性液状丙烯酸树脂指树脂固含量为30-80％的丙烯酸树脂，这类树脂是经乳液聚合反应而成的含有有机溶剂的丙烯酸树脂，而当因含量在大于60%以上时！就称为：高固体分丙烯酸树脂，这类树脂粘度低！低VOC含量！当固含量是在50%左右的，有热塑性和热固性丙烯酸树脂,也就是我们涂料行业通常在应用上面说的单组分和双组分.1、单组分涂料一般也叫自干型的涂料,也就是以热塑性丙烯酸树脂为成膜物的涂料。

2、热固性丙烯酸树脂一般配上氨基树脂时,因两者之间的氨基和羟基反应，按理说应算是双组分涂料用的，也就是通常所说的烤漆，一般应用在金属上面用的烤漆,一般烤的温度在100度以上,这类应用是最为古老,最为早的，生活中常可看到.3、热固性丙烯酸树脂一般配用固化剂(一般是异氰酸酯），再加入其它料,也就成为涂料行业中所说的双组分涂料了，既有主剂（丙烯酸树脂）、固化剂、稀释剂了,这类性能较热塑性丙烯酸树脂为稳定,且性能也较为优越。

B油性固体丙烯酸树脂：（普通油性热塑性固体丙烯酸树脂/特殊功能油性固体丙烯酸树脂）固体丙烯酸树脂,现在市面上主要的还是以热塑性固体丙烯酸树脂为主！这类热塑性固体丙烯酸树脂，也叫溶剂型固体丙烯酸树脂.因为他们一般都是溶于溶剂的，如苯类、酯类、酮类、氯化类、醚类、醇类等！根据合成的不同溶解性就有不同！固体丙烯酸树脂，最通常用到的牌号一般都是由MMA和BMA，也就是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等合成。

因带甲基的丙烯酸酯单合成的单体玻璃化温度较高！树脂的性能一般都是由生产工艺中单体的配方原料性能而决定的！当所合成单体全用MMA时!它的硬度就会很高！也就我们常说的压克力、有机玻璃了！但此类树脂不易做为涂料上面使用！一般应用于塑料板材上面！普通的固体丙烯酸树脂一般就是由MMA、BMA以不同比例进配方中合成不同指标性能的固体丙烯酸树脂！通常的玻璃化温度在50—100之间！软化点也在150-200度之间！分子量由其它合成助剂取决！这类树脂在应用上面是最普遍的，液体的热塑性丙烯酸树脂有应用到的!它一般也都应用得到！只是有些达不到液体性能的效果。