涂料技术基础 第二章丙烯酸树脂涂料.ppt

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1、CoatingChp.2Sec.6PolyurethaneResinCoatings丙烯酸树脂涂料英晓光2012丙烯酸树脂acrylate由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物；OttoRohm，1805Rohm&HassCorp.，工业化1927涂料：1950，美国杜邦公司，热塑性丙烯酸树脂涂料，用于汽车涂装；1952年，加拿大工业公司，热固性丙烯酸树脂涂料；丙烯酸树脂的优点：耐光、耐候、抗紫外黄变，170~230oC不分解、不变色；耐酸碱、油脂、洗涤剂、耐腐蚀；丙烯酸树脂涂料溶剂型涂料水分散型涂料水稀释型粉末型热塑性热固性溶剂型涂料以有机溶剂为分散介质而

2、制得的建筑涂料；缺点：污染环境、浪费能源，成本高；优点：有一定的应用范围、自身性能明显的优势丰满度、光泽度；溶剂比例可调，控制固化进程；树脂选择余地较大；水分散型涂料（水分散粒剂，waterdispersiblegranule；WDG）把可湿性粉剂或悬浮剂再造粒成水分散性粒剂。防止粉粒在造粒过程中或成品贮存期间粉粒重新絮结成粗粉粒，在配方中使用”隔离剂”脱落率低，产品中不夹有粉末；流动性能好，使用方便，无粉尘飞扬（消防安全）丙烯酸树脂结构与性能的关系1.化学稳定性丙烯酸树脂耐水性、耐酸碱、耐氧化、化学腐蚀性优异甲基丙烯酸酯类无α氢，耐UV特性突出；耐氧化、紫外特性（

3、聚四氟乙烯）（无取代的）丙烯酸酯存在α氢，易被强氧化剂和自由基夺取2.机械性能硬度、拉伸强度随侧链增长而减小；柔韧性、断裂伸长率随侧链增大而增大；PMMAPEMAPBMA聚丙烯酸酯类，主链α碳没有-CH3取代，链旋转不受限制，因此强度显著下降，韧性大幅提升侧链长度与涂膜性能指标PMMAPBMAPEAPBAPEHA黏性-0++++++硬度+++++（塑-）+（塑0）0-伸长率---0+++++涂层间附着力-0+0-耐溶剂性++（汽油、焦油）++++0耐湿性---（可低温烘干）0+++保光性++++++0-耐寒开裂性---0+++耐UV++++++00聚丙烯酸乙酯聚丙烯

4、酸丁酯Poly-2-Ethylhexylacrylate树脂材料中，韧性通过应力-应变曲线下的面积来计算；涂料，通过耐磨性、耐冲击性评价；主要取决于聚合物的分子量分子量越大，韧性、耐磨性越好；分子量100,000~200,000，韧性、耐磨变化不大；涂料粘度要求分子量不宜太高3.玻璃化温度Tg丙烯酸树脂的Tg对漆膜的软化点、脆化点、发粘温度、最低成膜温度均有直接关系；Tg随酯基碳原子数目的变化规律是：甲基丙烯酸酯类：C1~C12，Tg↓；C12~C14，Tg↑；丙烯酸酯类：C1~C8，Tg↓；C8~C16，Tg↑Why？共聚物的玻璃化温度常采用Fox公式计算：Wi是

5、不同组分的质量分数Vi是体积分数其他共聚组分对性能、效用的影响：性能、效用选用单体种类户外耐久性甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯硬度甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸柔软性丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯耐刮伤甲基丙烯酰胺、丙烯腈耐水性甲基丙烯酸甲酯、高级（碳数）酯、苯乙烯耐溶剂、汽油、润滑剂丙烯腈、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸丙烯酸树脂的交联反应丙烯酸树脂漆的交联反应决定了膜硬度、耐溶剂型、耐化学药品、耐洗涤性；在单体中混入功能单体，催化或加温进行自交联或外交联，固化成膜；主要的功能单体有：羟基功能单体；羧基功能单体；环氧基功能单体；氨基功能单体；酰胺功能单

6、体；烷氧功能单体羟基功能单体甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）含少量二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA），导致分子量升高、分布加宽、凝胶化；丙烯酸羟乙酯（HEA）有一定毒性；一般用甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）代替工艺上HPMA是右面第四个的异构体：羟基单体的交联剂自交联三聚氰胺甲醛树脂（MF）多异氰酸酯羧基功能单体甲基丙烯酸丙烯酸（丙烯酸类）功能单体上如果带有羟基，则称为“羟基丙烯酸”；带有另外一个羧基则称“羧基丙烯酸”：羟基丙烯酸：氨基树脂作交联剂，耐候性、耐溶剂、固化快；羧基丙烯酸：环氧树脂作交联剂，柔韧性、金属粘接性好；固化、耐候差；羧基单体的交联剂（交联反应）以环氧

7、为例，反应得到羟基丙烯酸树脂：热固性丙烯酸树脂与交联剂的主要固化反应羟基+多异氰酸酯羟基+三聚氰胺甲醛树脂羧基+环氧树脂羧基+烷氧甲基树脂环氧基+环氧基环氧基+氨基树脂1.羟基+多异氰酸酯常温下进行漆膜丰满、光泽；耐磨、耐刮伤；耐水、溶剂、化学腐蚀；使用HDI的缩二脲等脂肪多异氰酸酯，可增加耐热、耐候、保光、柔韧性六亚甲基二异氰酸酯2.羟基+三聚氰胺甲醛树脂羧基内催化、外加酸催化，降低固化温度、减少固化时间；漆膜硬度、耐候、保色、保光、柔韧、耐化学腐蚀性好；工业应用最多固化时间：1h：120~130oC0.5h：140~150oC3.羧基+环氧树脂固化温度>17