水性油墨用苯乙烯—丙烯酸樹(shù)脂的制備.pdf

1、本課題系企業(yè)委托研發(fā)項(xiàng)目,目的是合成一種丙烯酸——苯乙烯聚合物,目前該聚合物主要應(yīng)用于水性油墨連接料,在國(guó)內(nèi)使用十分廣泛,該類(lèi)水性樹(shù)脂的生產(chǎn),可以取代國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品,市場(chǎng)前景良好。
　　 聚合物的主要技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn)是:數(shù)均分子量3000左右、窄分子量分布、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約100℃、無(wú)色透明、具有良好(堿)水溶解性。其中,控制樹(shù)脂低分子量和窄分布,保證樹(shù)脂外觀的無(wú)色透明是本課題主要難點(diǎn)。課題主要從溶劑、引發(fā)劑種類(lèi)及用量、反應(yīng)溫度選擇

2、、生產(chǎn)工藝流程四個(gè)方面,研究解決生產(chǎn)中的問(wèn)題。
　　 研究采用了半連續(xù)反應(yīng)溶液聚合法,使用丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯單體三元共聚合,三種單體的實(shí)驗(yàn)配方比例為32:60:8,合成出的樹(shù)脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約100℃,樹(shù)脂羧酸含量合適、酸值約為210,(堿)水溶解性能良好,且樹(shù)脂透明有光澤。
　　 研究中篩選對(duì)比了多種工業(yè)上常見(jiàn)的溶劑,發(fā)現(xiàn)使用乙二醇獨(dú)甲醚作溶劑,體系沸點(diǎn)可以達(dá)到比較理想的約121℃,利于分子量控制,同時(shí)該溶

3、劑能很好的分散和溶解引發(fā)體系、各種單體及共聚合產(chǎn)物。更重要的是使用乙二醇獨(dú)甲醚溶劑得到的聚合產(chǎn)品無(wú)色、透明,解決了樹(shù)脂外觀達(dá)不到進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)的難題。
　　 研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度從聚合物分子量、共聚物無(wú)規(guī)度、引發(fā)劑半衰期匹配三方面影響聚合反應(yīng)。高溫利于分子量降低；反應(yīng)溫度在110℃以上合成的共聚物無(wú)規(guī)度高、丙烯酸單元在鏈段上分布均勻,能保證產(chǎn)品透明性和溶解性能；引發(fā)劑半衰期隨反應(yīng)溫度的升高而降低,引發(fā)劑半衰期要控制在1小時(shí)以?xún)?nèi)才有利于反應(yīng)

4、的控制。
　　 對(duì)比研究了多種引發(fā)劑和引發(fā)體系,發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)4至6份BPO或TBPB作引發(fā)劑,在121℃下可聚合產(chǎn)生一系列數(shù)均分子量低于5000的樹(shù)脂,實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品分子量控制的問(wèn)題,滿足了產(chǎn)品低分子量的要求。
　　 研究了引發(fā)劑加料工藝與引發(fā)劑消耗速率的關(guān)系,提出了理論計(jì)算模型,并通過(guò)實(shí)踐結(jié)果證明,得到了最佳工藝路線為使用BPO與TBPB復(fù)配引發(fā)劑,采用50％TBPB預(yù)加、BPO和50％TBPO滴加的生產(chǎn)工藝,可