【地坪網(wǎng)資訊】

丙烯酸/環(huán)氧樹脂接枝共聚物可以制備優(yōu)異的水性涂料。接枝共聚就是通過丙烯酸類單體與環(huán)氧樹脂接枝共聚反應(yīng)，在環(huán)氧樹脂中引入強親水性基團-COOH，使樹脂水性化。鄭州大學工學院化工學院最近研究了新的丙烯酸/環(huán)氧樹脂共聚接枝方法，得到的環(huán)氧一丙烯酸樹脂復合溶液用胺中和后，加水稀釋即得水乳液，突破了常規(guī)乳液聚合只能在100℃以下進行的限制。該成果的一個核心是材料的選擇，科研職員是怎樣確定材料的？據(jù)專家日前作了具體先容。首先是主要原料部門，包括：環(huán)氧樹脂(601、604F、607)，由藍星新材料無錫樹脂廠提供；正丁醇、乙二醇單丁醚、苯乙烯、二甲基乙醇胺均為化學純，a-甲基丙烯酸(MAA)、過氧化苯甲酰(BPO)為分析純，丙烯酸丁酯(BA)為產(chǎn)業(yè)品，均市場購得。

反應(yīng)裝置為裝有溫度計、冷凝器和攪拌器的250mL四口燒瓶，將一定量的環(huán)氧樹脂，乙二醇單丁醚和正丁醇混合溶劑加入到四口燒瓶中，加熱并攪拌升溫到110℃左右，在2小時內(nèi)以一定速度滴加甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯和過氧化苯甲酰的混合溶液，同時升溫到120℃再保溫反應(yīng)3-4小時，然后降溫到50℃，加入二甲基乙醇胺中和成鹽調(diào)節(jié)PH值至7-8，加去離子水稀釋保溫反應(yīng)1小時即得白色乳液。單體以什么為原則進行選擇。據(jù)先容，涂料的物理機械機能主要由成膜物質(zhì)的性質(zhì)決定，因此就要求所用的乳液必需易于涂刷成膜和與金屬表面要有良好的附著力，涂膜要有足夠的韌性并保持適當?shù)挠捕?，而更重要的是要有良好的抗侵蝕性。聚合物發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變時，很多物理機械機能隨之發(fā)生急劇的變化，玻璃化溫度Tg可由Fox公式近似計算得到，調(diào)整共聚物的組分使其達到滿足的Tg。丙烯酸樹脂作為涂料的成膜物，根據(jù)各單體對漆膜機能的貢獻，相互配合知足漆膜特性的技術(shù)要求。

科研職員選用甲基丙烯酸為功能單體，丙烯酸丁酯為軟單體，苯乙烯為硬單體。在環(huán)氧樹脂中引入羧基官能團使其具有水溶性，酸值越高水乳化越輕易，但樹脂耐化學藥品性差；酸值太低乳化難題，制備的乳液不穩(wěn)定。根據(jù)乳液穩(wěn)定性和漆膜的綜合機能測試，宜控制酸值為85(KOH)毫克/克(固體)左右，確定環(huán)氧樹脂35克，單體質(zhì)量分別為甲基丙烯酸6.5克、丙烯酸丁酯4.5克、苯乙烯4克。公道的選用溶劑是配方設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，其核心是溶劑的溶解力，即極性相似、溶度參數(shù)相近和溶劑化的基本原則，還要考慮溶劑的沸點等因素。酮、醇醚和酯類溶劑是環(huán)氧樹脂的優(yōu)良溶劑，醇類對環(huán)氧樹脂溶解性差，可做稀釋劑使用。選用正丁醇做溶劑乳液不亂性差，另加乙二醇單丁醚可得不亂乳液。專家表示，科研職員終極綜合各種因素，在訪合成工藝選用乙二醇單丁醚做溶劑，正丁醇做稀釋劑，乙二醇單丁醚與正丁醇質(zhì)量比為1：2時，樹脂溶解性好，可得穩(wěn)定乳液。