用于玻璃涂料pg电子官方的醇溶性丙烯酸酯树脂的制备docx

　　用于玻璃涂料的醇溶性丙烯酸酯树脂的制备 1 涂料中醇类溶剂 醇醇树是指能与醇溶剂中的天然树脂或混合树脂。它是近年来迅速发展和应用的涂料。醇溶性树脂是一种环境友好的涂料树脂,环保无毒,涂膜综合性能优良,在建筑涂料、工业、家具装饰等领域有良好的应用前景。其醇类溶剂包括乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、1,4–丁二醇、异丙醇等。 乙醇是重要的有机溶剂,快干无毒、制备工艺成熟、便宜,被称为涂料的“绿色溶剂”,近年来逐渐成为涂料中醇类溶剂的主要组分。本文用无水乙醇作为聚合溶剂,用溶液聚合的方法合成了一种环境友好的醇溶性丙烯酸树脂,并对影响树脂醇溶稳定性的一系列因素进行了考察。 2 实验 2.1 试剂与仪器 甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸丁酯(BM)和丙烯酸乙酯(EA),分析纯,天津市福晨化学试剂厂;α–甲基丙烯酸(MAA),化学纯,上海凌峰化学试剂有限公司;丙烯酸(AA),化学纯,偶氮二异丁腈(AIBN)、甲基丙烯酸–β–羟乙酯(β-HEMA)和丙烯酸–β–羟丙酯(β-HPA),分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;无水乙醇,分析纯,天津市大茂化学试剂厂;硅烷偶联剂(KH570),市售化学纯。 Vector33型傅里叶变换红外光谱仪,Bruker公司;Waters1515凝胶渗透色谱仪(GPC),美国Waters公司。 2.2 树脂生产工艺条件 醇溶性树脂制备工艺条件(AIBN1和AIBN2分别表示单体和溶剂中的引发剂): 2.3 引发剂为单一溶剂法制备的聚合反应 将装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴液漏斗的四口瓶放入恒温水浴锅中,温度设定在溶剂(乙醇)沸点之上。将0.3~1.0份引发剂与50~70份单体混合搅匀备用,将1~2份引发剂和100~110份溶剂投入到反应装置,升温至回流。将混有引发剂的单体投入到滴液漏斗,将滴液漏斗安装到反应装置中,在1~2 h内滴完,继续保温3~4 h,出料。 2.4 生产表面处理 取一定量样品均匀涂覆在玻璃片上,并在室温下静置0.5~1.0 h。然后转移到烘箱,在100°C下烘干3 h,使涂膜完全实干。 2.5 性能试验 2.5.1 醇溶解度的测试方法 树脂醇溶性反映了树脂和乙醇相互溶解的难易程度。醇溶性越高,说明树脂与乙醇相容度也越高。具体测试方法为:取1体积的树脂溶液加入烧杯中,往其中逐量加入乙醇稀释,溶液会慢慢由澄清变得浑浊,直至底部析出树脂,即出现高分子溶液的稳定性随着浓度的降低而降低的现象。因此,醇溶性可以用能够与1体积树脂稳定互溶的乙醇的最大体积表示。该值越大,表明醇溶性越好。 2.5.2 色浆性 涂膜硬度按照GB/T 6739–1996《漆膜硬度铅笔测定法》测定,附着力按照GB/T 9286–1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》,漆膜耐水性按照GB/T 1733–1993《漆膜耐水性测定法》测定。 2.5.3 红外光谱测试 取5 cm×5 cm的锡纸折成容器状,将一定量的树脂溶液倒入其中,然后置入100°C烘箱中烘干,取出后冷却至室温,碾碎压磨成粉状,采用KBr压片法压片,然后采用Bruker公司的Vector33型傅里叶变换红外光谱仪对共聚物进行红外分析。 2.5.4 树脂分子量检测 固体树脂精确称量后,溶解在四氢呋喃(THF)中,用Waters1515凝胶渗透色谱仪(GPC)检测树脂分子量,配用R2414型示差检测器。试验中,以四氢呋喃(THF)为流动相,流速为1 m L/min,用窄分布的聚苯乙烯标样作色谱柱的校准,用Waters Breeze软件进行数据处理,检测器温度30°C,分子量测定范围为500~3 000 000。 2.5.5 制备成分配产品的转化率 单体转化率的测定参照GB/T 1725–2007《色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定》。 在反应体系中加入1%的对苯二酚(阻聚剂),冷却至室温,将试样倒入已称重的恒重铝箔盘内,控制称样量为1 g左右(精确至0.1 mg),使试样流布在铝箔盘内,形成一层均匀涂层,然后放入(120±2)°C的恒温鼓风烘箱内焙烘至恒重(精确至0.1 mg)。按下式计算转化率: 式中,X为转化率,%;m3为试样质量,g;m4为试样干燥至恒重后的质量,g;w1为聚合配方中除单体以外的不挥发组分的质量分数,%;w2为配方中单体的质量分数,w1、w2计算如下: 其中,m1为反应体系中引发剂质量,g;m2为反应体系中对苯二酚质量,g;mm为反应体系中单体总质量,g;mt为反应体系总质量,g。 3 结果与讨论 3.1 功能单体的选择 为了合成出醇溶性树脂,以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸乙酯为基本共聚单体。选择功能性单体时,考虑带羟基的和带羧基的两类单体。前者如β-HEMA和β-HPA,后者如甲基丙烯酸和丙烯。