水性丙烯酸改性醇酸樹脂涂料的合成和性能研究.pdf

1、醇酸樹脂涂料具有原料價(jià)廉易得、涂膜附著力好、光亮、豐滿、對顏料潤濕性能好等優(yōu)點(diǎn)，且具有良好的施工性，在傳統(tǒng)涂料領(lǐng)域一直占有相當(dāng)?shù)谋戎亍５莻鹘y(tǒng)的醇酸樹脂涂料中含有大量的有機(jī)溶劑，使用時(shí)還常加入有機(jī)溶劑稀釋，這些有機(jī)溶劑在施工時(shí)揮發(fā)到大氣中，對人體和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。隨著人們環(huán)保意識的提高以，各國開始限制VOC(Volatile Organic Compound，揮發(fā)性有機(jī)物)和HAPS(Hazardous Air Pollutant

2、s，有害空氣污染物)，京都議定書中明確規(guī)定VOC為工業(yè)限排物。因此開發(fā)環(huán)境友好型的水性醇酸涂料不但可以減少溶劑的使用，減輕環(huán)境污染，而且能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
　　 本文主要研究了以植物油為原料的醇酸樹脂的合成工藝，采用馬來酸酐(MA)與丙烯酸改性單體的共聚物對樹脂進(jìn)行了改性，合成了水性丙烯酸改性醇酸樹脂涂料，對影響樹脂合成以及涂膜性能的因素進(jìn)行了分析，提高了涂料的綜合性能。主要工作如下：
　　 1、以氫氧化鈉(N

3、aOH)為催化劑，將植物油和三羥甲基丙烷(TMP)在230℃下進(jìn)行醇解，制得單甘油酯，提高了醇解效率。將MA與丙烯酸改性單體甲基丙烯酸丁酯(n-BMA)和甲基丙烯酸異丁酯(i-BMA)在過氧化苯甲酰(BPO)的引發(fā)下反應(yīng)，形成丙烯酸共聚物，提高產(chǎn)率至97.69％。
　　 2、系統(tǒng)研究了水溶性醇酸樹脂的合成條件，優(yōu)化了制備工藝，得到其最佳條件為，以14-20％二甲苯為帶水劑控制酯化溫度在180℃，反應(yīng)約2.5小時(shí)，使得酸值降至50

4、-70mgKOH·g-1，用三乙胺(TEA)按照中和度65-75％對其中和，用去離子水自乳化后，可得到澄清透明、穩(wěn)定性好的水性丙烯酸改性醇酸樹脂乳液。
　　 3、考察了多種因素對水溶性醇酸樹脂乳液穩(wěn)定性、干燥速率以及涂膜性能的影響，發(fā)現(xiàn)酯化2.5小時(shí)后，使得酸值降至50-70mgKOH·g-1，并用TEA按照中和度65-75％對其中和、自乳化，可以制得粒徑較小、澄清透明、穩(wěn)定性好的乳液。根據(jù)原料植物油的干性，選擇適合的催干劑，或

5、采用適當(dāng)?shù)臏囟群婵?，可提高涂膜的干燥速率?br>　　 4、比較了不同丙烯酸單體對不同原料植物油制得的水性丙烯酸改性醇酸樹脂的改性效果，證實(shí)了由脫水蓖麻油(DCO)制得的水性醇酸樹脂涂料的涂膜的硬度和耐酸耐堿性要明顯優(yōu)于由豆油(SO)制得的水性醇酸樹脂涂料；由丙烯酸改性單體i-BMA改性的水性醇酸樹脂涂料的涂膜綜合性能優(yōu)于n-BMA改性的水性醇酸樹脂。
　　 5、以脫水蓖麻油(DCO)為原料，i-BMA改性制得的水性丙烯酸改性