【地坪網(wǎng)資訊】丙烯酸樹脂綜合性能優(yōu)異,應(yīng)用領(lǐng)域廣范,但中高羥值的丙烯酸樹脂由于極性大,跟醚化度高的氨基樹脂、醇酸樹脂、TDI加成物固化劑混溶性較差,使丙烯酸樹脂的通用性受到了明顯的限制。本文通過聚酯與丙烯酸樹脂的共聚反應(yīng),有效的解決羥基丙烯酸樹脂與高、中、低醚化度氨基樹脂、醇酸樹脂、TDI加成物固化劑的混溶性問題,拓寬了丙烯酸樹脂的應(yīng)用范圍。
關(guān)鍵詞:丙烯酸樹脂;高、中、低醚化度的氨基樹脂;醇酸樹脂;聚酯;TDI加成物固化劑;混溶性。
0 引言
溶劑型丙烯酸樹脂由于Tg值、羥值、酸值都可以調(diào)整,硬度、柔韌性、光澤等指標(biāo)亦可調(diào)節(jié),這給樹脂的應(yīng)用提供了較大的方便,拓寬了該樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域,滿足 了人們多種多樣和不斷提高的需求,所以,丙烯酸樹脂在國內(nèi)還不過三十年的歷史,在油漆應(yīng)用領(lǐng)域卻發(fā)展到僅次于醇酸樹脂第二大用量樹脂體系,近年來國際原油 價格不斷上漲,但對丙烯酸樹脂的發(fā)展和應(yīng)用都未造成明顯的沖擊,目前,該樹脂還無替代品,丙烯酸樹脂仍然是國內(nèi)樹脂領(lǐng)域研發(fā)的重點。
1 實驗部分
1.1原材料和助劑
新戊二醇:工業(yè)級、三羥甲基丙烷:工業(yè)級、己二酸:工業(yè)級、間苯二甲酸:工業(yè)級、鄰苯二甲酸酐:工業(yè)級、1010抗氧劑(汽巴)、順丁烯二酸酐:工業(yè)級、二甲苯:工業(yè)級、丁醇:工業(yè)級、丙烯酸丁酯:工業(yè)級、甲基丙烯酸甲酯:工業(yè)級、苯乙烯:工業(yè)級、甲基丙烯酸:工業(yè)級、丙烯酸羥乙酯:工業(yè)級、醋酸丁酯:工業(yè)級、過氧化苯甲酸叔丁酯:工業(yè)級、氮氣(N2),KoH標(biāo)液、酸堿指示劑。
1.2 主要儀器和設(shè)備 YH電加熱器、JJ-1増力電動攪拌器、電子臺稱(0-2000g)、GZX-9070MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、SYD-6536石油產(chǎn)品蒸餾實驗器、電子天平(0.0001)、NDJ-4旋轉(zhuǎn)式粘度計、重力式噴槍、Wgg60-E4光澤計、漆膜劃格器。
1.3 實驗方法
1.3.1 聚酯的合成
將18-20份新戊二醇,10-13份三羥甲基丙烷,5-7份己二酸,12-16份間苯二甲酸,10-14份鄰苯二甲酸酐,2-3份二甲苯,0.1-0.3份1010抗氧劑投人反應(yīng)釜中,通N2升 溫至150℃,保溫1小時后,以每小時升溫20℃速度升溫至220℃,保溫酯化反應(yīng)酸值至10-12mgKoH/g后,降溫至145℃左右,加 0.4-1.2份順丁烯二酸酐,在145℃左右保溫1小時,然后以每小時升溫20℃的速度升溫至180℃,保溫酯化反應(yīng)至酸值于 14-16mgKoH/g,降溫至120℃左右,加40份左右二甲苯混合溶劑兌稀,過濾,備用。
1.3.2 聚酯改性羥基丙烯酸樹脂的合成
將10-15份二甲苯,10-15份丁醇,20-30份不飽和聚酯投入反應(yīng)釜中,升溫回流20min,將10-14份苯乙烯,13-15份丙烯酸乙 酯,5-8份甲基丙烯酸甲酯,6-10份丙烯酸羥丙酯,0.4-0.8份丙烯酸,0.3-0.5份叔戊酯,0.3-0.5份過氧化苯甲酸叔丁酯投入高位槽 攪拌15min,通N2,勻速滴加用3小時,滴加完畢后用2份左右的二甲苯?jīng)_洗高位槽,然后在120-130℃保溫反應(yīng)5小時,降溫至80℃,停N2,調(diào) 整粘度,粘度合格后,過濾,包裝。
1.3.3 性能測試
(1)與氨基樹脂的混溶性實驗
氨基樹脂項目
582A氨基樹脂
5860氨基樹脂
長興氨基樹脂
TP582-2氨基樹脂
TP582-2氨基樹脂
產(chǎn)地
三木化工
三木化工
長興化學(xué)
同步化工
同步化工
醚化度
1:11
1:5
1:6.4
1:3.5
1:8
混溶性
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
涂膜光澤、60° ﹪
123
120
124
126
125
#p#分頁標(biāo)題#e#
醚化度是按氨基樹脂:200#溶劑油=1:X(體 積比)出現(xiàn)渾濁15秒鐘不消失,所滴加200#的體積數(shù)。 混溶性是按改性丙烯酸樹脂:氨基樹脂=2:1比例配制,攪拌均勻,看混合液是否清澈透明,然后刮涂于透明玻璃板上,風(fēng)干,看涂刮膜是否透明、光亮無乳光。 漆膜光澤是按改性丙烯酸樹脂:氨基樹脂=2.5:1比例配制,噴涂于平整的鐵板上,先風(fēng)干20min,再于鼔風(fēng)干燥箱中于140℃×30min,用 Wgg60-E4光澤計測試光澤值。 (2) 與固化劑的混溶性實驗
固化劑項目
N-75固化劑 50%
N-3390固化劑 50%
TDI三聚體 50%
TDI加成物 50%
TDI加成物 50%
產(chǎn)地
拜耳
拜耳
三木
博高化工
博高化工
混溶性
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
涂膜光澤、60° %
128
124
126
125
126
混溶性是按改性丙烯酸樹脂:固化劑=2:1(W/W)比例配制,攪拌均勻,看混合液是否清澈透明,然后刮涂于透明玻璃板上,風(fēng)干,看涂刮膜是否透明、光亮 無乳光。涂膜光澤是按改性丙烯酸樹脂:固化劑=5:1比例配制,噴涂于平整的鐵板上,自然風(fēng)干24小時,Wgg60-E4光澤計測試光澤值。(3)與醇酸 樹脂的混溶性實驗
醇酸樹脂項目
GD-4461-70 醇酸樹脂
GD-8326-70 醇酸樹脂
AL7344 醇酸樹脂
AL7680 醇酸樹脂
AL7270 醇酸樹脂
產(chǎn)地
高點化工
高點化工
能達(dá)化學(xué)
能達(dá)化學(xué)
能達(dá)化學(xué)
混溶性
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
清澈透明混溶
涂膜光澤 60° %
125
123
123
126
125
混溶性按改性丙烯酸樹脂:醇酸樹脂=1:1(W/W)比例配制,攪拌均勻,看混合液是否清澈透明,然后刮涂于透明玻璃板上,風(fēng)干,看涂刮膜是否透明、光亮 無乳光。漆膜光澤是按改性丙烯酸樹脂:醇酸樹脂:氨基樹脂=1:1:1比例配制,噴涂于平整的鐵板上,先風(fēng)干20min,再于鼔風(fēng)干燥箱中于 140℃×30min,用Wgg60-E4光澤計測試光澤值。
2 結(jié)果與討論
2.1 聚酯樹脂中順丁烯二酸酐的用量對改性丙烯酸樹脂的影響
用量原材料
聚酯1
聚酯2
聚酯3
聚酯4
新戊二醇
17-20
17-20
17-20
17-20
三羥甲基丙烷
10-12
10-12
10-12
10-12
己二酸
5-7
5-7
5-7
5-7
間苯二甲酸
13-16
13-16
13-16
13-16
苯酐
12-14
12-14
12-14
12-14
回流溶劑
2-3
2-3
2-3
2-3
減色劑
0.1-0.3
0.1-0.3
0.1-0.3
0.1-0.3
順丁烯二酸酐
0.6
0.8
1.0
1.2
混合溶劑
37
37
37
37
#p#分頁標(biāo)題#e#
以上四個聚酯樣的顏色、粘度、固含、酸值都能作到同一標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),但在丙烯酸樹脂中相同聚酯含量的性能明顯不同,用聚酯1和聚酯2改性的丙烯酸樹脂與 TDI加成物和醇酸樹脂的混溶性較差,而用聚酯3和聚酯4改性的丙烯酸樹脂與TDI加成物和醇酸樹脂的混溶性確較好,從聚酯樹脂的配方分析,聚酯1和聚酯 2的分子結(jié)構(gòu)上的可供引發(fā)共聚的雙鍵不足,導(dǎo)致聚酯樹脂與丙烯酸樹脂發(fā)生共聚的幾率少,此樹脂仍由聚酯樹脂與較多未改性的丙烯酸樹脂組成,所以,與TDI 加成物和醇酸樹脂的混溶性仍較差。聚酯3和聚酯4的分子結(jié)構(gòu)上可供引發(fā)共聚的雙鍵較聚酯1和聚酯2明顯要多,聚酯樹脂與丙烯酸樹脂發(fā)生共聚改性的幾率大, 改性后的丙烯酸樹脂與TDI加成物和醇酸樹脂的混溶性較佳,丙烯酸樹脂的應(yīng)用范圍明顯變得更加廣闊。但相同配方、相同工藝、相同的轉(zhuǎn)化率時,聚酯4改性的 丙烯酸樹脂粘度明顯高于前三個試樣,說明聚酯4的分子結(jié)構(gòu)上雙鍵已開始過量,不適于作高固含低粘度丙烯酸樹脂,聚酯3是比較理想的改性聚酯配方,我們最終 選擇了聚酯3作為丙烯酸樹脂的共聚半成品,達(dá)到了比較理想的綜合性能。
3 結(jié)語
以帶適量不飽和鍵聚酯為半成品,通過與丙烯酸單體引發(fā)共聚,可以明顯改善丙烯酸樹脂與醇酸樹脂、高、中、低醚化度氨基樹脂和TDI加成物的混溶性,拓寬了丙烯酸樹脂的應(yīng)用范圍。