水性油墨用苯乙烯—丙烯酸树脂的合成及应用

发布时间：2017-04-19 20:16

  本文关键词：水性油墨用苯乙烯—丙烯酸树脂的合成及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着环保要求的提高,环保型水性油墨发展迅速,迫切要求开发水性体系用的水溶性分散剂。低分子量窄分布的苯丙树脂由于其结构上具有亲水亲油的特性,可以作为水性油墨的分散剂使用,具有高光快干的特性。该类树脂典型的特点是:分子量Mn在3000～6000,分子量分布2,高酸值(200),高玻璃化温度100℃。 本论文选用了苯乙烯(St)/α—甲基苯乙烯(AMS)/丙烯酸(AA)/甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为共聚单体,采用常压半连续聚合的方式,合成了低分子量窄分布、高酸值的苯丙树脂。探讨了配方中AMS和丙烯酸酯加入量的影响。研究表明,AMS的加入能有效降低苯丙树脂分子量,改善树脂结构;MMA的加入能增加耐水性。实验确定了苯丙树脂较佳的合成配方。 探讨了半连续聚合过程中,各因素对苯丙树脂分子量及其分布的影响。发现温度升高,分子量降低显著,但分子量分布却变化不大;选择了半衰期适中的过氧化异辛酸叔丁酯(TBPO)作为引发剂,增大引发剂用量使苯丙树脂分子量降低分布变窄;进一步研究了溶剂用量对树脂分子量的影响,溶剂用量增加使分子量降低分布变窄。在聚合中采用了新型的分子量调节剂D,研究发现能较好的控制聚合物的分子量分布。研究确定了最佳的树脂合成工艺条件。 论文进一步对合成苯丙树脂的半连续共聚动力学进行了初步研究,考察了聚合过程中引发剂、单体的浓度变化、预投量、滴加时间和溶剂用量等因素的影响。采用Q-e规则对四元共聚的竞聚率进行了估算,发现AMS与AA的交替聚合倾向明显大于St与AA的交替倾向,从理论上验证了AMS的加入能够调整树脂的结构。对聚合体系中引发剂的浓度进行了计算,结果表明预投部分引发剂可以使体系在前期获得一个合适的浓度。滴加时间越短,引发剂浓度变化越快,单体的转化率也越低,造成体系内单体的累积。研究发现预投部分单体,可使体系单体浓度变化幅度减小,同时也使聚合过程中酸值的变化幅度变小。溶剂对单体浓度的影响主要集中在聚合初期,增加溶剂用量能有效降低树脂分子量和分子量分布。论文对聚合过程中树脂的动力学链长进行了估算,发现与实测分子量变化趋
【关键词】：苯乙烯 α-甲基苯乙烯 丙烯酸树脂 半连续溶液聚合 水性油墨
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TQ325
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目录8-11
• 第一章 前言11-12
• 第二章 文献综述12-36
• 2．1 水溶性丙烯酸树脂12-14
• 2．1．1 水溶性丙烯酸树脂概述12
• 2．1．2 丙烯酸树脂分类12-14
• 2．2 苯乙烯—丙烯酸类树脂14-18
• 2．2．1 苯乙烯—丙烯酸树脂的特点14
• 2．2．2 苯乙烯—丙烯酸树脂的选择标准14-16
• 2．2．3 聚合单体16-17
• 2．2．4 α-甲基苯乙烯AMS在苯丙树脂中的应用17-18
• 2．3 苯乙烯—丙烯酸树脂的聚合工艺18-24
• 2．3．1 连续聚合19-20
• 2．3．2 Johnson的聚合工艺20-22
• 2．3．3 HENKEL的聚合工艺22-24
• 2．3．4 国内研究进展24
• 2．4 半连续溶液聚合24-28
• 2．4．1 聚合温度的影响26
• 2．4．2 引发剂类型的影响26-27
• 2．4．3 聚合温度和引发剂半衰期的匹配27-28
• 2．4．4 溶剂的影响28
• 2．4．5 目前国内丙烯酸树脂研究存在的问题28
• 2．5 水性油墨28-34
• 2．5．1 油墨与水性油墨28-29
• 2．5．2 水性油墨中颜料的分散29-31
• 2．5．3 水性油墨配方设计31-34
• 2．5．4 水性油墨的发展趋势34
• 2．6 研究目的意义及内容34-36
• 第三章 实验部分36-42
• 3．1 苯丙树脂合成原料和试剂36-37
• 3．2 苯丙树脂的合成37-39
• 3．2．1 苯丙树脂的常压合成37-38
• 3．2．2 苯丙树脂的高温带压合成38
• 3．2．3 产品后处理38-39
• 3．2．5 苯丙树脂合成的基础配方和工艺条件39
• 3．3 苯丙树脂的测试与表征39-42
• 3．3．1 分子量及其分布的测定39
• 3．3．2 玻璃化温度的测定39
• 3．3．3 转化率的测定39-40
• 3．3．4 组成测定—酸值的测定40-41
• 3．3．5 组成测定—红外光谱(IR)41
• 3．3．6 组成测定—核磁共振(H~1-NMR)41-42
• 第四章 苯丙树脂合成配方的优化42-48
• 4．1 苯丙树脂合成基础配方42-44
• 4．1．1 国外样品分析及表征42-43
• 4．1．2 前期研究存在的问题43
• 4．1．3 配方调整43-44
• 4．2 苯丙树脂的配方优化44-47
• 4．2．1 AMS加入量的确定44-45
• 4．2．2 丙烯酸酯加入量的确定45-47
• 4．3 小结47-48
• 第五章 聚合工艺对苯丙树脂分子量及其分布的影响48-58
• 5．1 温度对分子量及其分布的影响48-50
• 5．2 引发体系对分子量及其分布的影响50-51
• 5．2．1 引发剂体系的选择50-51
• 5．2．2 引发剂用量51
• 5．3 溶剂的影响51-54
• 5．3．1 溶剂类型的影响51-53
• 5．3．2 溶剂用量的影响53-54
• 5．4 分子量调节剂对分子量及其分布的影响54-57
• 5．4．1 分子量调节剂D在体系中的作用55-56
• 5．4．2 分子量调节剂D用量对分子量及其分布的影响56-57
• 5．5 小结57-58
• 第六章 半连续聚合工艺研究58-81
• 6．1 半连续聚合58-63
• 6．1．1 单体竞聚率的估算58-60
• 6．1．2 半连续聚合的物料衡算60-63
• 6．2 聚合过程中引发剂及引发剂浓度的变化63-69
• 6．2．1 引发剂预投对引发剂含量及浓度的影响64-66
• 6．2．2 滴加时间对引发剂及其浓度的影响66-67
• 6．2．3 溶剂用量对引发剂浓度的影响67-69
• 6．3 聚合过程中转化率和单体总浓度的变化69-75
• 6．3．1 滴加速率对转化率和单体浓度的影响69-70
• 6．3．2 单体预投对转化率和单体总浓度的影响70-72
• 6．3．3 溶剂含量对转化率和单体总浓度的影啊72-73
• 6．3．4 溶剂滴加对转化率和单体总浓度的影响73-75
• 6．4 半连续聚合过程中分子量及其分布的变化75-76
• 6．5 半连续聚合工艺对聚合过程中树脂组成的影响76-77
• 6．6 高压半连续聚合77-80
• 6．6．1 单体滴加时间对分子量及其分布的影响77-78
• 6．6．2 聚合温度对分子量及其分布的影响78-79
• 6．6．3 引发剂用量对分子量及其分布的影响79-80
• 6．7 小结80-81
• 第七章 苯丙树脂应用性能的研究81-90
• 7．1 实验部分81-84
• 7．1．1 树脂胺化工艺及配方81-82
• 7．1．2 水性油墨调配82-84
• 7．2 苯丙树脂配方对凡立水性能的影响84-87
• 7．2．1 AMS含量对树脂液及其涂膜的影响84-85
• 7．2．2 MMA含量对树脂液及其涂膜的影响85
• 7．2．3 丙烯酸酯类型对涂膜性能的影响85-86
• 7．2．4 温度对不同配方树脂的凡立水粘度的影响86-87
• 7．3 树脂在水墨中的应用性能比较87-89
• 7．3．1 不同AMS含量树脂对水墨性能的影响87
• 7．4．2 不同引发剂体系对水墨性能的影响87-88
• 7．3．3 丙烯酸酯对水墨性能的影响88
• 7．3．4 高压树脂在水墨中的应用性能88
• 7．3．5 苯丙树脂与J678在水墨中应用性能的比较88-89
• 7．4 小结89-90
• 第八章 结论90-92
• 参考文献92-96
• 致谢96

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 谢明生;陈清松;余金凤;丁富传;陈亮;;苯乙烯-甲基丙烯酸月桂酯-丙烯酸共聚物的合成及性能[J];精细与专用化学品;2011年02期

2 娄丽丽;蒋平平;夏嘉良;唐敏艳;张萍波;;水性油墨研究现状[J];化工新型材料;2013年01期

3 张晓东;;高分子乳化剂用于苯丙无皂乳液聚合的研究[J];涂料工业;2010年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 余金凤;水性油墨用苯丙树脂的合成及性能研究[D];福建师范大学;2010年

2 汪喜涛;水性油墨用苯乙烯—丙烯酸树脂的制备[D];北京化工大学;2011年

3 曹欣祥;水性油墨用水性丙烯酸树脂的制备及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

4 王海波;中子照相转换屏用丙烯酸树脂的制备[D];中南大学;2009年

5 张浩;聚电解质对丙烯酸乳液聚合行为的影响研究[D];北京化工大学;2010年

6 霍俐霞;仿古水墨与宣纸古籍复制的研究[D];北京印刷学院;2012年

7 王杨勇;水性油墨用苯乙烯—丙烯酸树脂的合成研究[D];华南理工大学;2012年

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本文编号：317055