丙烯酸树脂涂料ppt课件
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丙烯酸树脂涂料生产的工 艺特点及发展趋势
.
1
1.丙烯酸树脂涂料概论
2.丙烯酸树脂涂料的分类
3.丙烯酸树脂涂料的特性及应 用
4.丙烯酸树脂及涂料的生产工 艺
5.丙烯酸树脂涂料的发展
.
2
第一节 丙烯酸树脂涂料概论
丙烯酸单体和树脂的研究最早始于1805年,但 由于条件限制,直到1927年才由Rohm & Haas公司工 业化生产,而真正在涂料上的应用则是在1953年以后。 丙烯酸树脂涂料发展的今天。已经是类型最多、综合 性能最全、通用性最强的一类合成树脂涂料,与其他 高分子树脂相比,丙烯酸树脂涂料具有许多突出的优 点,如其优异的耐光、耐候性,户外暴晒耐久性强, 紫外光照射不易分解和变黄,能长期保持原有的 光
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。
H 2 C 反应在H C 80~1C 2N 0℃间H 用2 S 过O 量4 的浓硫酸(H 2 1C 00%)C 进行C 酰O N 胺H 化2 反应H 生2 S 成O 4 丙烯酰 胺的硫酸盐。
第二步为酯化反应:
H (2 丙C 2)烯丙氧C 烯化酸法C 其:O N 他将H 酯2 丙的烯H 制氧2 S 法化O 。4 成丙C 烯H 3 酸O H ,再与甲醇H 酯2 C 化而C 得。C O O C H 3 ( N H 4 ) 2 S O 4 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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乳液聚合工艺
聚合物乳液的合成要通过一定的工艺来进行。根据聚合反应的
工艺特点,乳液聚合工艺通常可分为:间歇法,半连续法,连 续法,种子乳液聚合等。
(1)间歇法乳液聚合
间歇法乳液聚合对聚合釜间歇操作,即将乳液聚合的原料(如: 分散介质-水,乳化剂,水溶性引发剂,油性单体)在进行聚合 时一次性加入反应釜,在规定聚合温度、压力下反应,经一定 时间,单体达到一定的转化率,停止聚合,经脱除单体、降温、 过滤等后处理,得到聚合物乳液产品。反应釜出料后,经洗涤, 继而进行下一批次的操作。
(4) 保温聚合。单体滴完后,保温反应一定时间,使单体进一步聚合。
(5) 保温结束后,可以分两次或多次间隔补加引发剂,提高转化率。
(6) 再保温。(7) 取样分析。主要测外观、固含量和黏度等指标。
(8) 调整指标。 (9) 过滤、包装、质检、入库。
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溶液聚合的工艺流程图见下图
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水性丙烯酸树脂
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9
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:
R H 2 C C
n
R ' O C O
作为涂料用丙烯酸树脂则主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及 其脂与苯乙烯经共聚而得到的热塑性或热固性的丙烯酸树 脂,以及其他树脂改性的丙烯酸树脂。
.
该法主要用于均聚物乳液和涉及气态单体的共聚物乳液的合 成,如糊法PVC合成等。其优点是体系中所有乳胶粒同时成长、 年龄相同,粒径分布窄,乳液成膜性好,而且生产设备简单, 操作方便,生产柔性大,非常适合小批量、多品种(牌号)精 细高分子乳液的合成。
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(2)半连续法乳液聚合
半连续法乳液聚合先将去离子水、乳化剂及部分混合单体(约5%~20% 左右,mass ratio)和引发剂加入反应釜,聚合一定时间后按规定程序滴 加剩余引发剂和混合单体,滴加可连续滴加,也可间断滴加,反应到所 需转化率聚合结束。
泽和色泽,耐热性好;耐腐蚀,有较好的耐酸、碱、 盐、油脂、洗涤剂等化学品沾污及腐蚀性能。丙烯酸 树脂涂料既有优越的装饰性能,又有良好的保护性能。 既可制成溶剂型涂料,又可制成水性涂料,还可制成 无溶剂型涂料。因此,丙烯酸树脂涂料已成为最受关 注、最受青昧的一大类涂料。
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3
第二节 丙烯酸树脂涂料的分类
涂膜多方面的物理性能及防腐、耐化学品性能。
.
4
(2)按丙烯酸树脂涂料形态分类。 按丙烯酸树脂聚合物的形态和性质分为三种:溶剂型、水 性、无溶剂型。
涂料类别
干燥条件
代表性品种
传统溶剂型 加热,常温 丙烯酸氨基涂料,双组分丙烯 酸聚氨酯
溶剂型
高固体分
加热
高固体分丙烯酸聚氨酯
非水分散体
加热
丙烯酸非水分散体
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,因而已成为当前发展涂料工业 的主要方向。水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。
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水 可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。乳液主要是由油性烯类单体乳化 在水中在水性自由基引发剂引发下合成的,而树脂水分散体则是通过自 由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。从粒子粒径看:乳 液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。
主要用于汽车面漆和汽车修补涂料、纸张涂料、气溶胶、 木器清漆、可剥涂料、油墨等。
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6
但热塑性丙烯酸树脂涂料也具备一些缺点: (1)施工性能不好,流动展平性不良,透干性不好,涂料
易流挂; (2)耐溶剂性差,当遇到溶剂时会发生再溶解,容易溶胀。 (3)相容性差,难以与其他树脂并用。 (4)热敏感性差。研磨性不好,糊沙纸。
涂料用丙烯酸树脂的溶液聚合工艺主要由单体的精制、催化剂 的配制、溶液聚合、树脂分离和干燥、溶剂回收五个部分构成。
.
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溶剂型丙烯酸树脂
溶剂型丙烯酸树脂是丙烯酸树脂的一类,可以用作溶剂涂料的成膜物质,该
溶液是一种浅黄色或水白色的透明性黏稠液体。溶剂型丙烯酸树脂的合成主 要采用溶液聚合,如果选择恰当的溶剂(常为混合溶剂),如溶解性好、挥 发速度满足施工要求、安全、低毒等,聚合物溶液可以直接用作涂料基料进 行涂料配制,使用非常方便。丙烯酸类单体的溶液共聚合多采用釜式间歇法 生产。聚合釜一般采用带夹套的不锈钢或搪玻璃釜,通过夹套换热,以便加 热、排除聚合热或使物料降温,同时,反应釜装有搅拌和回流冷凝器,有单 体及引发剂的进料口,还有惰性气体入口,并且安装有防爆膜。其基本工艺 如下:
H 2S O 4
C H 3O H 2
MMA
( N H 4) 2S O 4
在水作用下,首先甲基丙烯酰胺的硫酸盐水解生成甲基丙烯酸, 再与甲醇酯化生成甲基丙烯酸甲酯MMA。
.
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(2)异丁烯直接氧化法。
第一步为氧化反应1:
H 2 C C ( C H ) C H 3 O 2 H 2 C C ( C H 3 ) C H O H H 2 O 第二步为氧化反应2:
H 2 C C ( C H 3 ) C H O H O 2 H 2 C C ( C H 3 ) C O O H
氧化反应在碱金属催化剂和其他活性促进剂的作用下, 在260~450℃下反应。 合成MMA除上述方法外,还有乙烯羰基化法,是将乙 烯氧化成丙醛,再与甲醛反应生成甲基丙烯醛,进一步 氧化成甲基丙烯酸,与甲醇酯化而得,甲基丙烯腈法, 是将异丁烯或叔丁醇氨氧化成甲基丙烯腈,再按丙烯酸 甲酯的制法进行;其他还有丙烯羰基化法、甲基乙炔法 等等。
丙烯酸树脂涂料的种类很多,按树脂的特性、成膜
方式可以对其进行如下分类。
(1)按成膜特性分类。按丙烯酸树脂涂料的成膜特 性,丙烯酸树脂涂料可分为热塑性和热固性两大类。 热塑性丙烯酸树脂涂料由丙烯酸树脂溶于有机溶剂中 制得,如丙烯酸清漆、丙烯酸磁漆,待溶剂挥发后, 形成美观而坚固的涂膜。热固性丙烯酸树脂是通过自 交联或与环氧树脂、氨基树脂、异氰酸酯等交联完成 成膜过程,交联是漆膜变成巨大的网状结构,提高了
热固性丙烯酸树脂成膜主要通过溶剂的挥发和官能团的反 应交联固化进行的,分子量较热塑性丙烯酸树脂低,因而 其固含量更高,可用的溶剂种类更多,交联固化膜具有更 好的光泽、耐化学品性和耐溶剂型以及抗粘着性。
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8
热固性丙烯酸及其改性涂料的突出优点表现在:
(1)颜色浅,清漆透明度高; (2)有良好的保光保色性和耐候性; (3)固含量高,涂装时排放溶剂低于热塑性丙烯酸树脂涂料,
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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。
(1)丙酮氰醇法。该法收效高,但存原料氢氰酸毒性大、副产硫铵、 设备腐蚀等问题,目前自工业化以来,该法仍然是除日本、韩国 以外国家的主要方法。
第一步氰化反应:
( C H 3 ) 2 C O H H C N ( H 3 C ) 2 C ( O H C N )
热塑性丙烯酸酯树脂制成的涂料在许多性能方面,例如附 着力、坚韧性、耐腐性、耐热性等都不及热固性丙烯酸涂 料,所以它的应用范围较小,正在逐步被热固性或冷固性 所取代;但由于它施工方便,挥发自干等特点,所以在某 些大面积施工的产品及工程上还是有一定的应用。
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7
2.热固性丙烯酸树脂涂料
热固性丙烯酸树脂涂料多采用氨基树脂、环氧树脂、聚氨 酯低聚物等作为固化剂进行交联固化,从而得到改性。这 类涂料通过侧链官能团或外加官能团交联成膜,使之具有 较高的固体分,涂层坚韧耐磨,防腐性能好。
水性
水溶性 水溶胶 水乳胶
常温或加热 常温或加热 常温,加热
水溶性丙烯酸氨基涂料 丙烯酸水溶胶
丙烯酸水乳胶,交联型丙烯酸乳胶
无溶剂型
辐射固化型 粉末型
紫外线
加热
.
紫外线固化丙烯酸涂料
热固性丙烯酸粉末涂料
5
第三节 丙烯酸树脂涂料的特性及应用
1.热塑性丙烯酸树脂涂料 热塑性丙烯酸树脂涂料由热塑性树脂、溶剂和颜料、填料
10
合成用单体及其制造方法
丙烯酸树脂涂料所用单体主要有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。
1.丙烯酸酯类单体 (1)丙烯酸甲酯的制法。丙烯腈法:以硫酸、水为催化剂,丙烯腈酰胺化
成丙烯酰胺的硫酸盐,在于甲醇进行酯化,最后经盐洗,减压蒸馏而得。 第一步为酰胺化反应:
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丙烯酸树脂涂料的生产
丙烯酸树脂涂来自百度文库的生产主要包括树脂的聚合和配漆两个部分。 丙烯酸树脂的生产方法主要有溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、 沉淀聚合等,他们的介质体系、控制措施、工艺设备、产品性能 都不相同。涂料的配制有溶剂的选择、颜料的配用、各种助剂的 有效利用、一个满足各种性能要求的配方,生产工艺及设备等内 容。
(1) 共聚单体的混合。关键是计量,无论大料(如硬、软单体)或是小料(如功 能单体、引发剂、分子量调节剂等)最好精确到0.2%以内,保证配方的准确 实施。同时,应该现配现用。
(2) 加入釜底料。将配方量的(混合)溶剂加入反应釜,逐步升温至回流温度, 保温约0.5h,驱氧。
(3) 在回流温度下,按工艺要求滴加单体和引发剂的混合溶液。滴加速度要均匀, 如果体系温升过快应降低滴料速度。
丙烯酸乳液主要用于乳胶漆的基料,在建筑涂料市场占有重要的应用, 目前其应用还在不断扩大;近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日 益引起人们的重视,在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。根据 单体组成通常分为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋 (叔碳酸酯-醋酸乙烯酯)乳液、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)乳液等 。
一次成膜厚;
(4)由于交联产生大分子,耐热性好,在180℃以下可长期使 用;
(5)耐化学品性能好,对酸、碱、醇、油等稳定; (6)硬度高,附着力好; (7)耐湿热、耐盐雾、抗霉菌性优于一般涂料; (8)储存稳定性好;用途广泛。
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。
用碱或有机溶剂作催化剂,由丙酮和氢氰酸反应合成出丙酮氰醇。
第二步为酰胺化反应:
(CH3)2CH(OCHNH2) H2SO4
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基 丙烯酰胺的硫酸盐。
H第2 C三步为C 酯( C H化3 )反C O应N :H 2
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1.丙烯酸树脂涂料概论
2.丙烯酸树脂涂料的分类
3.丙烯酸树脂涂料的特性及应 用
4.丙烯酸树脂及涂料的生产工 艺
5.丙烯酸树脂涂料的发展
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第一节 丙烯酸树脂涂料概论
丙烯酸单体和树脂的研究最早始于1805年,但 由于条件限制,直到1927年才由Rohm & Haas公司工 业化生产,而真正在涂料上的应用则是在1953年以后。 丙烯酸树脂涂料发展的今天。已经是类型最多、综合 性能最全、通用性最强的一类合成树脂涂料,与其他 高分子树脂相比,丙烯酸树脂涂料具有许多突出的优 点,如其优异的耐光、耐候性,户外暴晒耐久性强, 紫外光照射不易分解和变黄,能长期保持原有的 光
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。
H 2 C 反应在H C 80~1C 2N 0℃间H 用2 S 过O 量4 的浓硫酸(H 2 1C 00%)C 进行C 酰O N 胺H 化2 反应H 生2 S 成O 4 丙烯酰 胺的硫酸盐。
第二步为酯化反应:
H (2 丙C 2)烯丙氧C 烯化酸法C 其:O N 他将H 酯2 丙的烯H 制氧2 S 法化O 。4 成丙C 烯H 3 酸O H ,再与甲醇H 酯2 C 化而C 得。C O O C H 3 ( N H 4 ) 2 S O 4 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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乳液聚合工艺
聚合物乳液的合成要通过一定的工艺来进行。根据聚合反应的
工艺特点,乳液聚合工艺通常可分为:间歇法,半连续法,连 续法,种子乳液聚合等。
(1)间歇法乳液聚合
间歇法乳液聚合对聚合釜间歇操作,即将乳液聚合的原料(如: 分散介质-水,乳化剂,水溶性引发剂,油性单体)在进行聚合 时一次性加入反应釜,在规定聚合温度、压力下反应,经一定 时间,单体达到一定的转化率,停止聚合,经脱除单体、降温、 过滤等后处理,得到聚合物乳液产品。反应釜出料后,经洗涤, 继而进行下一批次的操作。
(4) 保温聚合。单体滴完后,保温反应一定时间,使单体进一步聚合。
(5) 保温结束后,可以分两次或多次间隔补加引发剂,提高转化率。
(6) 再保温。(7) 取样分析。主要测外观、固含量和黏度等指标。
(8) 调整指标。 (9) 过滤、包装、质检、入库。
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溶液聚合的工艺流程图见下图
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水性丙烯酸树脂
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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:
R H 2 C C
n
R ' O C O
作为涂料用丙烯酸树脂则主要是丙烯酸、甲基丙烯酸及 其脂与苯乙烯经共聚而得到的热塑性或热固性的丙烯酸树 脂,以及其他树脂改性的丙烯酸树脂。
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该法主要用于均聚物乳液和涉及气态单体的共聚物乳液的合 成,如糊法PVC合成等。其优点是体系中所有乳胶粒同时成长、 年龄相同,粒径分布窄,乳液成膜性好,而且生产设备简单, 操作方便,生产柔性大,非常适合小批量、多品种(牌号)精 细高分子乳液的合成。
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(2)半连续法乳液聚合
半连续法乳液聚合先将去离子水、乳化剂及部分混合单体(约5%~20% 左右,mass ratio)和引发剂加入反应釜,聚合一定时间后按规定程序滴 加剩余引发剂和混合单体,滴加可连续滴加,也可间断滴加,反应到所 需转化率聚合结束。
泽和色泽,耐热性好;耐腐蚀,有较好的耐酸、碱、 盐、油脂、洗涤剂等化学品沾污及腐蚀性能。丙烯酸 树脂涂料既有优越的装饰性能,又有良好的保护性能。 既可制成溶剂型涂料,又可制成水性涂料,还可制成 无溶剂型涂料。因此,丙烯酸树脂涂料已成为最受关 注、最受青昧的一大类涂料。
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第二节 丙烯酸树脂涂料的分类
涂膜多方面的物理性能及防腐、耐化学品性能。
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(2)按丙烯酸树脂涂料形态分类。 按丙烯酸树脂聚合物的形态和性质分为三种:溶剂型、水 性、无溶剂型。
涂料类别
干燥条件
代表性品种
传统溶剂型 加热,常温 丙烯酸氨基涂料,双组分丙烯 酸聚氨酯
溶剂型
高固体分
加热
高固体分丙烯酸聚氨酯
非水分散体
加热
丙烯酸非水分散体
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,因而已成为当前发展涂料工业 的主要方向。水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。
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水 可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。乳液主要是由油性烯类单体乳化 在水中在水性自由基引发剂引发下合成的,而树脂水分散体则是通过自 由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。从粒子粒径看:乳 液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。
主要用于汽车面漆和汽车修补涂料、纸张涂料、气溶胶、 木器清漆、可剥涂料、油墨等。
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但热塑性丙烯酸树脂涂料也具备一些缺点: (1)施工性能不好,流动展平性不良,透干性不好,涂料
易流挂; (2)耐溶剂性差,当遇到溶剂时会发生再溶解,容易溶胀。 (3)相容性差,难以与其他树脂并用。 (4)热敏感性差。研磨性不好,糊沙纸。
涂料用丙烯酸树脂的溶液聚合工艺主要由单体的精制、催化剂 的配制、溶液聚合、树脂分离和干燥、溶剂回收五个部分构成。
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溶剂型丙烯酸树脂
溶剂型丙烯酸树脂是丙烯酸树脂的一类,可以用作溶剂涂料的成膜物质,该
溶液是一种浅黄色或水白色的透明性黏稠液体。溶剂型丙烯酸树脂的合成主 要采用溶液聚合,如果选择恰当的溶剂(常为混合溶剂),如溶解性好、挥 发速度满足施工要求、安全、低毒等,聚合物溶液可以直接用作涂料基料进 行涂料配制,使用非常方便。丙烯酸类单体的溶液共聚合多采用釜式间歇法 生产。聚合釜一般采用带夹套的不锈钢或搪玻璃釜,通过夹套换热,以便加 热、排除聚合热或使物料降温,同时,反应釜装有搅拌和回流冷凝器,有单 体及引发剂的进料口,还有惰性气体入口,并且安装有防爆膜。其基本工艺 如下:
H 2S O 4
C H 3O H 2
MMA
( N H 4) 2S O 4
在水作用下,首先甲基丙烯酰胺的硫酸盐水解生成甲基丙烯酸, 再与甲醇酯化生成甲基丙烯酸甲酯MMA。
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(2)异丁烯直接氧化法。
第一步为氧化反应1:
H 2 C C ( C H ) C H 3 O 2 H 2 C C ( C H 3 ) C H O H H 2 O 第二步为氧化反应2:
H 2 C C ( C H 3 ) C H O H O 2 H 2 C C ( C H 3 ) C O O H
氧化反应在碱金属催化剂和其他活性促进剂的作用下, 在260~450℃下反应。 合成MMA除上述方法外,还有乙烯羰基化法,是将乙 烯氧化成丙醛,再与甲醛反应生成甲基丙烯醛,进一步 氧化成甲基丙烯酸,与甲醇酯化而得,甲基丙烯腈法, 是将异丁烯或叔丁醇氨氧化成甲基丙烯腈,再按丙烯酸 甲酯的制法进行;其他还有丙烯羰基化法、甲基乙炔法 等等。
丙烯酸树脂涂料的种类很多,按树脂的特性、成膜
方式可以对其进行如下分类。
(1)按成膜特性分类。按丙烯酸树脂涂料的成膜特 性,丙烯酸树脂涂料可分为热塑性和热固性两大类。 热塑性丙烯酸树脂涂料由丙烯酸树脂溶于有机溶剂中 制得,如丙烯酸清漆、丙烯酸磁漆,待溶剂挥发后, 形成美观而坚固的涂膜。热固性丙烯酸树脂是通过自 交联或与环氧树脂、氨基树脂、异氰酸酯等交联完成 成膜过程,交联是漆膜变成巨大的网状结构,提高了
热固性丙烯酸树脂成膜主要通过溶剂的挥发和官能团的反 应交联固化进行的,分子量较热塑性丙烯酸树脂低,因而 其固含量更高,可用的溶剂种类更多,交联固化膜具有更 好的光泽、耐化学品性和耐溶剂型以及抗粘着性。
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热固性丙烯酸及其改性涂料的突出优点表现在:
(1)颜色浅,清漆透明度高; (2)有良好的保光保色性和耐候性; (3)固含量高,涂装时排放溶剂低于热塑性丙烯酸树脂涂料,
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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。
(1)丙酮氰醇法。该法收效高,但存原料氢氰酸毒性大、副产硫铵、 设备腐蚀等问题,目前自工业化以来,该法仍然是除日本、韩国 以外国家的主要方法。
第一步氰化反应:
( C H 3 ) 2 C O H H C N ( H 3 C ) 2 C ( O H C N )
热塑性丙烯酸酯树脂制成的涂料在许多性能方面,例如附 着力、坚韧性、耐腐性、耐热性等都不及热固性丙烯酸涂 料,所以它的应用范围较小,正在逐步被热固性或冷固性 所取代;但由于它施工方便,挥发自干等特点,所以在某 些大面积施工的产品及工程上还是有一定的应用。
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2.热固性丙烯酸树脂涂料
热固性丙烯酸树脂涂料多采用氨基树脂、环氧树脂、聚氨 酯低聚物等作为固化剂进行交联固化,从而得到改性。这 类涂料通过侧链官能团或外加官能团交联成膜,使之具有 较高的固体分,涂层坚韧耐磨,防腐性能好。
水性
水溶性 水溶胶 水乳胶
常温或加热 常温或加热 常温,加热
水溶性丙烯酸氨基涂料 丙烯酸水溶胶
丙烯酸水乳胶,交联型丙烯酸乳胶
无溶剂型
辐射固化型 粉末型
紫外线
加热
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紫外线固化丙烯酸涂料
热固性丙烯酸粉末涂料
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第三节 丙烯酸树脂涂料的特性及应用
1.热塑性丙烯酸树脂涂料 热塑性丙烯酸树脂涂料由热塑性树脂、溶剂和颜料、填料
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合成用单体及其制造方法
丙烯酸树脂涂料所用单体主要有甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。
1.丙烯酸酯类单体 (1)丙烯酸甲酯的制法。丙烯腈法:以硫酸、水为催化剂,丙烯腈酰胺化
成丙烯酰胺的硫酸盐,在于甲醇进行酯化,最后经盐洗,减压蒸馏而得。 第一步为酰胺化反应:
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丙烯酸树脂涂料的生产
丙烯酸树脂涂来自百度文库的生产主要包括树脂的聚合和配漆两个部分。 丙烯酸树脂的生产方法主要有溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、 沉淀聚合等,他们的介质体系、控制措施、工艺设备、产品性能 都不相同。涂料的配制有溶剂的选择、颜料的配用、各种助剂的 有效利用、一个满足各种性能要求的配方,生产工艺及设备等内 容。
(1) 共聚单体的混合。关键是计量,无论大料(如硬、软单体)或是小料(如功 能单体、引发剂、分子量调节剂等)最好精确到0.2%以内,保证配方的准确 实施。同时,应该现配现用。
(2) 加入釜底料。将配方量的(混合)溶剂加入反应釜,逐步升温至回流温度, 保温约0.5h,驱氧。
(3) 在回流温度下,按工艺要求滴加单体和引发剂的混合溶液。滴加速度要均匀, 如果体系温升过快应降低滴料速度。
丙烯酸乳液主要用于乳胶漆的基料,在建筑涂料市场占有重要的应用, 目前其应用还在不断扩大;近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日 益引起人们的重视,在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。根据 单体组成通常分为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋 (叔碳酸酯-醋酸乙烯酯)乳液、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)乳液等 。
一次成膜厚;
(4)由于交联产生大分子,耐热性好,在180℃以下可长期使 用;
(5)耐化学品性能好,对酸、碱、醇、油等稳定; (6)硬度高,附着力好; (7)耐湿热、耐盐雾、抗霉菌性优于一般涂料; (8)储存稳定性好;用途广泛。
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。
用碱或有机溶剂作催化剂,由丙酮和氢氰酸反应合成出丙酮氰醇。
第二步为酰胺化反应:
(CH3)2CH(OCHNH2) H2SO4
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基 丙烯酰胺的硫酸盐。
H第2 C三步为C 酯( C H化3 )反C O应N :H 2