水性醇酸树脂及其丙烯酸改性体的研究进展

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1、第48卷第8期上海涂料Vo1．48No．82010年8月SHANGHAIC0ATINGSAug．2010水性醇酸树脂及其丙烯酸改性体的研究进展张晓娜商艳明张瑞(河北晨阳工贸集团有限公司，河北徐水072550)摘要：综述了醇酸树脂的水性化方法，以及通过丙烯酸(酯)类单体对其进行改性的研究进展。展望了具有特定功能的水性醇酸树脂的应用和发展前景。关键词：醇酸树脂；水性化方法；丙烯酸改性醇酸树脂；研究进展中图分类号：TQ630．7文献标识码：A文章编号：1009—1696(2010)08—0031—040引言备水溶性醇酸树脂。水溶性醇酸树脂大多为阴离子型，使树脂具有侧链羧基的方法有多种：自20世

2、纪70年代以来，各T业发达国家致力于第1种，使醇酸树脂脂肪酸的不饱和双键与含羧开发无污染、低能耗的环保型涂料，为水性涂料的开基烯类单体(顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸、丙烯酸)发应用提供了广阔的市场。鉴于环保法规的日趋完共聚．。不饱和植物油与顺丁烯二酸酐在80℃(共善，以及人们环保意识的不断增强，水性涂料的研发轭双键)或200。【=(非共轭双键)发生Diels—Alder(狄成为今后的研究重点。尔斯一阿耳德)反应，将酸酐引入到醇酸树脂分子上。醇酸树脂是最重要的涂料用树脂之一，其具有极乙烯类单体(甲基丙烯酸／酯、丙烯酸)与不饱和C=C性主链和非极性侧链，能与很多树脂及化合物混溶，双键共聚，在树脂

3、中引入活性基团，改进树脂的水溶为进行各种改性提供了前提，而且醇酸树脂的分子结性和干性。构中带有羟基、羧基、酯基和双键等反应性基团，可第2种，在树脂合成过程中，通过缩聚反应将以通过化学合成的途径引入其它分子。含羧基的单体引入树脂分子中。2，2一二羟甲基丙酸(CH一C(CH，OH)，一COOH)有2个羟甲基，可以在酯1醇酸树脂的水性化方法化中参与反应形成链状结构，而其羧基因位阻效应而不能进行链增长的酯化反应，因此在合成醇酸树脂中一般而言，制备水性树脂的第1步就是如何将溶起到二元醇的作用，在后期它可以提供侧链羧基与有剂型树脂转化为水溶性树脂，关键是在高分子化合物机胺进行中和成盐而赋予树脂水溶性

4、l2]。中引入亲水基团。制备水性树脂一般有3种方法：第第3种，利用树脂分子上的羟基与酸酐反应。采1种，成盐法，通过酸碱反应将聚合物主链转变为可用偏苯三酸酐或均苯四甲酸二酐与含羟基的醇酸树溶于水的阴离子或阳离子；第2种，在聚合物中引人脂反应。采用偏苯三酸酐时，由于它具有较高的官能非离子基团。如在醇酸树脂中加入含羟基或醚基的聚度，既能使聚合物相对分子质量增大，又能沿分子链合物作为活性稀释剂，使树脂自行在水中乳化；第3上保持较高比例的游离羧基，使树脂水溶性大大提种，将聚合物转变成两性离子中间体，通过合成两性高。在160～170℃反应时，偏苯三酸酐可作为单官能离子型共聚物而得到一种无胺或无甲醛逸

5、出的新型度化合物引入醇酸树脂的侧链上]，偏苯三酸酐的羰水溶性涂料体系。基具有活性，可以开环反应，而另一羧基并不反应，在醇酸树脂的水性化方法中，通常采用成盐法制形成带有侧链羧基的醇酸树脂，经氨或胺中和后水【收稿日期]2010—03—2232上海涂料第48卷溶，加入催干剂可以干燥。3丙烯酸改性水溶性醇酸树脂2水溶性醇酸树脂的制法采用丙烯酸(酯)改性醇酸树脂，可以制得干燥快、耐候性优良、保色性好、柔韧性好和硬度佳的树水溶性醇酸树脂的制法基本上按照溶剂型醇酸脂。其改性方法可分为共聚法和酯化法两种l5J。树脂的制法。醇酸树脂以酯化反应为主要反应而制3．1共聚法成，多元醇、多元酸与脂肪酸(或油的醇解

6、物)在反丙烯酸酯单体能与含双键和共轭双键的醇酸树脂应釜内进行反应。采用脂肪酸时，各种原料可一起共聚。共聚反应包括：在溶剂或引发剂存在下，丙烯加入反应釜中直接反应；采用油时，则须先经过酯酸类单体与醇酸树脂中的共轭双键按1，4或1，2加交换(醇解)，再进行酯化。制备醇酸树脂有4种基成，发生共聚反应，生成Diels—Alder产物；丙烯酸类本方法[]：脂肪酸法；醇解法；脂肪酸一油法；油单体和非共轭的不饱和双键发生共聚反应，共聚体是稀释法，其中脂肪酸法与醇解法是最主要的方法。由过氧化物引发剂先引发脂肪酸链上的活性亚甲基，2．1脂肪酸法继而在脂肪酸链上增长聚丙烯酸链而形成；丙烯酸类脂肪酸法可以直接

7、将多元醇与多元酸、脂肪酸进单体本身的自聚形成聚丙烯酸酯聚合物；聚丙烯酸酯行酯化反应生成醇酸树脂。因为脂肪酸对多元醇、苯聚合物与具有共轭双键的醇酸树脂共聚，将聚丙烯酸二甲酸酐可起溶剂作用，即酯化在均相体系完成。酯链接枝到醇酸树脂分子上。利用共聚法合成丙烯酸2．2醇解法改性醇酸树脂时，需调整单体问的均聚反应速率，以将油(蓖麻油除外)、甘油、苯二甲酸酐直接混合及单体与醇酸树脂接枝共聚反应速率之间的平衡。反加热酯化，由于油与甘油、苯二甲酸酐