水性羟基聚丙烯酸酯二级分散体的制备及其改性

发布时间：2021-06-17 02:52

　　聚氨酯涂料具有优异的机械性能和化学性能,在木器涂料、汽车修补涂料、地坪涂料和电子涂料等领域具有广泛的运用。双组份水性聚氨酯涂料一般是由异氰酸基固化剂和含羟基树脂组成的,水性羟基聚丙烯酸酯二级分散体树脂是常用的含羟基树脂,具有优良的耐候性、保光性、高硬度和柔韧性等性能,成为研究的重点。但是,目前国内外水性羟基丙烯酸分散体固体含量低、羟基含量低、粘度高和生产成本高等问题严重地限制了丙烯酸分散体的运用。针对以上这些问题,选择丙烯酸分散体及其漆膜性能作为研究对象,具有一定的理论意义和较大的实用价值。在合成过程中,选用亲水性溶剂丙酮和亲油性溶剂丙二醇丁醚两种溶剂互配、选用亲水性单体甲基丙烯酸和反应性乳化剂互配,添加降粘单体丙烯酸异冰片酯,制备出高固低黏、高羟值的水性羟基聚丙烯酸酯二级分散体。制备出的分散体外观乳白色带蓝光,固含为47.5%,粘度为135 cp,分散体粒径为165 nm,聚合物分子量M_n=5788,分子量分布M_w/M_n=1.71。利用该分散体和聚氨酯固化剂G610互配制备漆膜,漆膜的性能为:表干时间50 min,铅笔... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

丙烯酸树脂结构

第一章绪论91.5.3中和乳化水性羟基丙烯酸分散体无外加乳化剂，但是丙烯酸树脂可以很好的分散在水中，主要是因为我们在设计与合成丙烯酸分散体的时候，引入了亲水基团如羧基或者磺酸基等极性基团。溶液聚合完成之后，如果只是引入羧酸或者磺酸等基团，丙烯酸树脂的亲水性一般，无法很好的分散在水中，乳化后得到的乳液比较浑浊稳定性差。反应完成之后，加入有机碱或者无机碱进行中和，生成羧酸盐以及磺酸盐等，可以显著的增加丙烯酸树脂的亲水性，制得的分散体亲水性更好，加水乳化后的溶液更加通透稳定。水性羟基丙烯酸分散体的亲水性还和高分子聚合物的分子量、中和度、亲水基团的分布均匀程度等有关，一般来说聚合物分子量越孝中和度为80-120%、亲水基团分布均匀，水性羟基丙烯酸分散体具有好的亲水性能[43,44]。图1-2水性羟基丙烯酸树脂水分散规律Fig.1-2Waterdispersionofhydroxyacrylicresin水性羟基丙烯酸分散体的乳化是在高速剪切的作用下进行的，随着水分的慢慢加入，分散体的粘度开始慢慢的下降。水在高速剪切下分散为很小的液滴，但是此时聚合物量较多而水很少，聚合物是连续相水是分散相，所以整个体系形成的是一种W/O型，因此随着水的加入，整个粘度是慢慢降低的。但是当水的量增加到一定程度时，体系粘度开始慢慢上升，这是因为一定量的水在高速剪切的作用下分散为小水滴，当小水滴量慢慢增加时，小水滴和聚合物小液滴之间相互作用力变大，体系液滴与液滴之间的摩擦变大，液滴移动需要克服相同分子间与不同分之间的作用力和氢键等，移动变得困难，所以粘度是慢慢上升的，直至增加到一个峰值。当水的量继续增加时，粘度超过峰值就开

第二章水性羟基聚丙烯酸酯二级分散体制备与性能21图2-1羟基聚丙烯酸酯二级分散体的反应机理图Fig.2-1Reactionmechanismdiagramofhydroxylpolyacrylatesecondarydispersion（2）中和过程的反应机理如下反应式所示：2.2.3.2水性羟基聚丙烯酸酯二级分散体漆膜的制备在制备好的二级分散体中加入适量的消泡剂、流平剂和底材润湿剂，利用高速分散机低速搅拌30min，静置一天消除气泡。然后将所得的二级分散体和水性聚氨酯固化剂（G610）按照NCO/OH摩尔比为1.5：1的比例互配，搅拌均匀之后利用400目的滤布对制备好的涂料进行过滤。利用排刷将涂料在玻璃、马口铁、无石棉纤维的水泥板等基材上施工，在标准试验条件下（温度23±2℃，相对湿度50%±5%）干燥七天后再对漆膜进行相关的性能测试。2.2.4测试与表征（1）分散体外观确定目测观察分散体的颜色、通透性、均匀性和状态等外观性能。（2）分散体固含测定将烘箱的温度调为120℃，称量空的干净表面皿重量为m（需称至小数点第四位），用吸管量取1ml左右分散体到表面皿中，测量总质量为m1，称量后将样品放入烘箱中烘干60分钟，时间结束取出样品冷却5分钟称量样品质量为m2。据以下公式计算固含：


本文编号：3234313