水性玻璃漆用丙烯酸树脂的合成与应pg电子官方用研究
2结果与讨论 在本文中,我们重点讨论了酸值、玻璃化温度、中和剂、氨基固化剂及硅烷偶联剂等因
玻璃漆用水稀释性丙烯酸树脂的参考配方如下: 表1 玻璃烤漆用水稀释性丙烯酸树脂参考配方
正丁醇 丙烯酸 甲基丙烯酸羟乙酯 醋酸乙烯酯 甲基丙烯酸甲酯 丙烯酸乙酯 甲基丙烯酸丁酯 偶氮二异丁腈
0序言 玻璃具有很高的硬度、清洁无毒性、很好的耐腐蚀性与耐老化性,是一种广泛应用的装
饰包装材料(建筑装饰、汽车、灯饰、酒瓶、化妆品瓶、水杯等领域),我国是世界玻璃产量 最大的国家。为了改进玻璃制品的美观,进一步提高玻璃器皿的装饰效果,现在玻璃工业较 多的使用色彩各异的玻璃油漆或油墨在玻璃表面涂装,以求达到更高的装饰效果。一般玻璃 漆要求具有良好的玻璃附着力、硬度、光泽、施工性、耐水性、打磨加工性等基本性能,特 种玻璃漆根据应用领域的不同而提出一些特性要求:比如灯饰玻璃要求较高的耐高温黄变性, 而酒瓶容器玻璃漆要求耐水煮与耐酒精性。
水稀释性丙烯酸树脂中的酸值(由单体中“甲基”丙烯酸的含量决定)可对树脂性能产 生显著的影响。
1.1原材料 丙烯酸,国产;丙烯酸乙酯,国产;甲基丙烯酸甲酯,国产;甲基丙烯酸羟乙酯,进口;
甲基丙烯酸丁酯,进口;醋酸乙烯酯,国产;丙烯酸羟丙酯,国产;丙二醇甲醚,自产;丁 醇,国产;偶氮二异丁腈,进口;二甲基乙醇胺,国产;三乙醇胺,国产;氨水,国产;引 发剂Perbutyl 0,进口;氨基树脂SM5717,自产。 1.2配方
规格 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业 工业
7~70 140~280 140~420 35~210 0.7~35 0.7~35
从表中可以看出,随着酸值的增加,树脂的水溶性随着逐步得到改善,这是因为酸值增 加,亲水性官能团(主要是羧基基团)会增加,因而提高了树脂的水溶性,当酸值达到 50mgKOH/g时,树脂即可达到一个理想的水溶性能,酸值在50-60kgKOH/g之间时,树脂的 水溶性能基本可以满足玻璃烤漆的施工要求。然而,随着酸值增加,树脂的附着力与柔韧性 会出现下降趋势,而硬度会逐渐升高,这是因为羧基化学性质非常活跃,在高温烘烤时,会
在装有冷凝器、搅拌器、温度计与恒压漏斗的四口烧瓶中,加入参考配方表I中的l一2
项,搅拌均匀,并升温至出现回流。将配方中3—10项混合均匀,取lO%混合液加入四口烧瓶
中,开始反应,保温5分钟。将单体混合物在4h内滴入四口烧瓶中,滴完后保温3h,补加
部分引发剂,保温3h。测转化率,如合格则冷却到40。C以下,加入ll-13项,调整规格后,
从表中数据可以看出,玻璃化温度对烤漆漆膜的硬度影响非常显著,玻璃化温度越高, 硬度越高,耐酒精性能越高,但耐水煮性在达到峰值后会出现下降的趋势,这是因为在聚合 单体种类相同时,玻璃化温度越高,硬单体(短支链单体)的含量就越多,而软单体(长支 链单体)的含量越少,因而导致起内增塑作用的长支链含量减少,导致漆膜发脆,提高了耐 酒精性能,但降低了漆膜的柔韧性与附着力,而使耐水煮性能出现下降。 2.3中和剂的影响
从表中数据,我们可以看出,其中以二甲基乙醇胺(DMEA)为中和剂所得清漆的综合
性能最好,以三乙醇胺(TEOA)为中和剂时存在固化速度慢、耐水煮性差之缺陷,这是因为
目前市场主流玻璃漆一般都采用有机溶剂为稀释剂,然而随着社会的进步,人们对环境 保护与人体健康的日益重视,水性玻璃漆因为施工方便、固化设备简单,在玻璃涂装领域引 起最为广泛的关注,相关技术研究与市场发展格外迅速。
本文研究的水性玻璃漆用树脂属于水稀释性丙烯酸树脂,主要采用水作为玻璃漆稀释剂, 可有效降低溶剂型玻璃漆的溶剂释放,减少VOC排放,也可显著提高施工固化过程中的安全 可靠性,并且保留溶剂型玻璃漆在机械性能、防护性能及装饰性能等方面的优点。本文主要 讨论了酸值、玻璃化温度、中和剂、固化剂及附着力促进剂构等诸多因素对水性玻璃漆树脂 的合成与应用性能的影响规律。