粉末涂料用丙烯酸树脂的合成及其固化分析

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1、粉末涂料用丙烯酸树脂的合成及其固化分析摘要丙烯酸粉末涂料由于其丙烯酸树脂具有优异的耐光、耐候性，户外曝晒耐久性强，耐紫外光照射不分解和变黄，能长期保持原有的光泽和色泽，耐热性好而成为粉末涂料中的焦点。在丙烯酸粉末涂料中，最常见的是GMA型丙烯酸粉末涂料，性能较好，但是价格偏高；而价格较低的羧基型和羟基型丙烯酸粉末涂料树脂却又有很多不足。本论文用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、丙烯酸(AA)为单体，采用自由基溶液聚合法进行共聚，合成出用作粉末涂料的GMA环氧基、羧基丙烯酸树脂。研究了引发剂、溶剂的用量

2、、加料方式、聚合时间和后处理方法对树脂性能的影响，得到了最佳的合成工艺：GMA环氧丙烯酸树脂单体的配比为：GMA：BMA：MMA=30：20：50，引发剂用量为单体总质量的3．5％；羧基丙烯酸树脂单体的配比为AA：BMA：MMA=11：30：59，引发剂用量为单体总量的5％。并且对树脂的共聚组成、分子量及分子量分布、软化点、玻璃化转变温度、环氧值等采用差示扫描量热法(DSC)及化学分析等方法进行了表征。GMA环氧丙烯酸树脂分子量为7350，环氧值为0．21，软化点为109℃，玻璃化转变温度为57℃；羧基丙烯酸树脂分子量为10710，酸值为82．54mgKOH／g，软化点

3、为127．9℃，玻璃化转变温度为60*(2。合成的环氧丙烯酸树脂和羧基丙烯酸树脂均达到国外同类产品的性能。利用合成的羧基丙烯酸树脂固化GMA环氧丙烯酸树脂，在其中加入了醋酸锌、苄基三乙基氯化铵、2．甲基咪唑、乙酰丙酮锌四种固化催化剂进行DsC测试。并利用相应的动力学模型进行活化能计算，比较了不同催化剂的反应活化能。通过Kissinger动力学模型计算出相应的四种催化剂的活化能分别为：72．85kJ／mol，66．69kJ／mol，70．24kJ／tool，82．45kJ／mol；Flynn．Wall．Ozawa动力学模型计算活化能分别为77．17kJ／mol，70．55

4、kJ／mol，73．71kJ／mol，85．38kJ／mol；发现这四种催化剂效果最为突出的是苄基三乙基氯化铵。关键词：粉末涂料；GMA环氧丙烯酸树脂；羧基丙烯酸树脂；固化SynthesisandCuringofAcrylicResinUsingforPowderCoatingsABSTRACTAcrylicpowdercoatingthatitsacrylicresinshaveexcellentlightresistance，weatherability,outdoorexposuredurability,UVresistancedoesnotbreakdownan

5、dturnyellow，long—termtomaintaintheoriginallusterandcolor，goodheatresistanceandPowdercoatinghasbecomethefocus．AcrylicpowdercoatingofthemostcommontypeareGMAacrylicpowdercoatingwhichhavebetterpropertieswhilehighprices；butthecarboxyorhydroxyacrylicresinpowdercoatingsismuchmoredisadvantage．Ac

6、rylicresincanbesynthesizedfromtheconventionalwayoffreeradicalsolutionpolymerization，usingMMA，GMA，BAandAAasmonomers．Analyzingvariousfactorsincludinginitiator，solvent，temperature，feedmethod，polymerizationtimeandpost—treatmentmethodwhichinfluencingthecharacteristicsoftheresin，wehavemadeafin

7、alselectionofsynthesistechniques：TheratioofGMAacrylicresinmonomer：GMA：BMA：MMA=30：20：50，Thedosageofinitiatorofthetotalmassofmonomer：3．5％；Theratioofcarboxylacrylicresinmonomer：_AA：BMA：MMA=11：30：59，Thedosageofinitiatorofthetotalmonomer：5％．Andthecopolymerizationoftheresincomp