高固体份-低粘度热固性丙烯酸树脂的研究

高固体份\低粘度热固性丙烯酸树脂的研究摘要：本文研究了高固体份、低粘度热固性丙烯酸树脂的配方和性能，影响树脂合成的因素

关键词语：丙烯酸树脂高固体份树脂低粘度树脂

中图分类号：q946.86 文献标识码：a 文章编号：

前言

热固性丙烯酸树脂在形成漆膜的过程中，会形成空间立体的网状结构，因而具有较好的物理机械性能，耐腐蚀、耐化学品性能方面十分优异，其户外耐久性，耐候性也十分优异。

目前大部分生产单位所用的热固性丙烯酸树脂都是普通的丙烯酸树脂，耐候性方面都还不错，但由于粘度，固体份等的影响，很难做到一次性达到很厚的涂膜。

高固体份、低粘度热固性丙烯酸树脂的研究则解决了以上问题，他不仅具有高固体份、低粘度，而且对环境污染更小，由于其高固体份，所含对人体有害的溶剂更加少，且本身的粘度较低，所以施工过程中所加的稀释溶剂也更少，故而也就降低了对环境的污染，节约了能源。本文所研究的树脂，在使用的过程中受到了客户的认可和高度赞扬，且产品已在很多工程机械厂家使用。

实验部分

2.1 原料及配方

2.2.生产工艺

(1) 称量好所有单体及部分引发剂，混匀后倒入梨形漏斗中，等待滴加。

称量大部分二甲苯入釜并加热到回流状态大约136℃，并回流二甲苯10-15min。

（3）保持回流状态并滴加混匀单体，在2.5-3h内滴加完

（4）保温1h后，将剩余二甲苯和剩余引发剂混匀后，放入梨形漏斗中，并在2-5min内滴加完毕，并再次保温2.5-3h。

（5）取样测转化率，转化率在95%以上，

（6）取样测分子量及分子的多分散性，结果mp=6938，多分散性=2.130943效果符合预期，效果较好，本树脂详细情况见图2（凝胶色谱所测本产品分子量及分散性等数据）

（7）冷却至80度，将树脂从反应釜倒到密封容器中保存，待用。

产品技术指标和检测结果

图1树脂产品的标准指标及实际指标

图2凝胶色谱所测本产品分子量及分散性等数据

2.3清漆实验部分

通过清漆实验，即用树脂和固化剂（本实验采用进口hdi三聚体作固化剂）

配合后喷涂在马口铁板上，在75℃烘30min后测试清漆性能，详细见下表。

产品物理性能检验

3.结果与讨论

3.1单体的选择

单体的选择对丙烯酸树脂来说，有很大的影响，丙烯酸丁酯要比苯乙烯保色性好许多，故而苯乙烯最好尽量少些好，且丙烯酸丁酯的柔韧性也比苯乙烯好很多，苯乙烯太脆，对漆膜的柔韧性有很大的不利。但适量的苯乙烯却可增加漆膜的光泽、硬度、附着力、耐水性、降低树脂的成本等，引入的甲基丙烯酸也可增加漆膜的附着力。单体选择后要适度的调整好比例，因为树脂的玻璃化温度的改变，会影响漆膜的硬度和抗张强度，玻璃化温度越高，漆膜的硬度和抗张强度也越大。本树脂的玻璃化温度为26.7度。

3.2引发剂的选择

引发剂选用在本树脂当中作用非常重要，常用的引发剂有过氧化物及偶氮类。引发剂的品种不同，分解温度和半衰期均不同，最终造成生产出的树脂分子量，粘度有很大的区别。一般的热固性丙烯酸树脂的分子量在20000-40000之间，而且固体份达到60%以上

时，树脂粘度相当大，不易流动，对树脂的过滤包装造成了很大的麻烦。本文选择的是过氧化叔丁酯类引发剂，通过实验发现其对分子量有很大的影响，用其做出的树脂分子量条件控制好的话一般mp 为4000-8000，由大量的试验证实只有分子量低即mp达到

2000-9000之间，高固体的树脂粘度才可能较低，即分子量越小，粘度越低。这也是高固体树脂在树脂的粘度方面必须做到的一点，必须解决的现实问题

3.3 链转移剂的选择

在树脂的合成过程中，溶剂虽然对分子有一定的链转移作用，但最主要的还是要靠链转移剂，链转移剂的使用可以很大程度的使树脂在反应过程中还未来得及形成大分子量的时候就将一部分链转移出去，但链转移剂的量也不宜太大，否则容易造成单体转化率太低，而且会有很大程度的单体剩余，造成浪费，且影响漆膜的性能。一般用量在单体量的1-1.5%，本文所用的链转移剂为烷基硫醇类。

3.4 溶剂的选择

溶剂对树脂的影响远不如引发剂及链转移剂，但其功效也不可忽略，溶剂的选择经试验发现，其对分子量的影响也是很可观的，原因主要是不同溶剂的回流温度不同，链转移系数也不同。且温度越高，树脂反应过程中形成的分子量也会越低，经过多次反复试验发现二甲苯的链转移程度最好。故而本文选择的溶剂为二甲苯.

3.5温度的影响

温度对引发剂的分解速度有很大的影响，温度越高，引发剂的分解速度越快，反应越快，链转移剂的作用也越明显。分子量的增长被破坏，加快了反应的终止速度，从而使分子的分子量更低，以达到所需分子量的要求。

3.6合成工艺的影响

树脂合成过程中，通常采用两次或多次滴加的方法，使单体反应更完全，即先滴加一部分引发剂和全部的单体，预留一部分引发剂在后面多次滴加，这样可以降低游离单体的量、增加树脂的机械性能。通过实验证明多次滴加要比一次滴加树脂的各项性能方面更好，转化率会更高，在95%以上甚至达到99%。

4.结语

本文所研究的高固体份热固性丙烯酸树脂具有固体份高，粘度低，色浅，保光性好等优点。他具有优良的附着力、耐冲击、硬度高、柔韧性好、耐化学品、耐紫外线等，此树脂配制的面漆，易喷涂，光泽好，一次喷涂易上厚度，涂布率高。

由此树脂配制的成品面漆已用于很多的工程机械厂家，反映较好。