水性醇酸樹脂的制備及應(yīng)用性能研究.pdf

1、水性涂料以水為溶劑，無毒、節(jié)能、環(huán)保，同時釋放揮發(fā)性有機物(VOC)的含量遠低于溶劑型涂料，因此倍受人們青睞。醇酸樹脂具有成本低、涂膜干燥速度快，光澤度、硬度和耐久性優(yōu)良等特點，在涂料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。但是水性醇酸樹脂涂料的干燥速度慢、耐水性與耐溶劑性較差。因此，開發(fā)水溶性、耐水性、干性以及耐溶劑性等綜合性能良好的水性醇酸樹脂是我們未來的方向和目標。
　　本文以采用溶劑回流法制備了環(huán)氧改性水性醇酸樹脂。在此基礎(chǔ)上，進一步改

2、性合成環(huán)氧/丙烯酸單體改性水性醇酸樹脂和環(huán)氧/丙烯酸預(yù)聚物改性水性醇酸樹脂。探討了不同工藝條件對樹脂及其漆膜性能的影響，確定了實驗方案和最佳工藝。并用傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)、馬爾文粒徑分析儀、透射電鏡(TEM)和示差量熱掃描儀(DSC)分別對樹脂的結(jié)構(gòu)、粒子大小和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度進行了結(jié)構(gòu)表征與分析。主要研究內(nèi)容如下:
　　環(huán)氧改性水性醇酸氨基烤漆的制備:以豆油酸作為脂肪酸，以環(huán)氧樹脂作為改性劑合成環(huán)氧改性水性醇酸樹脂。研究

3、表明，當醇超量為1.10～1.15，環(huán)氧樹脂用量為10.6％～15.2％（占原料總用量，下同），終點酸值為30～40mgKOH/g，制備出的改性水性醇酸樹脂的附著力1級，硬度4H，耐沖擊性50kg·cm，耐乙醇擦洗32次，耐二甲苯擦洗13次。該樹脂分子鏈段中雙鍵含量較低，漆膜干燥速度慢，可用來制備烤漆，因此采用環(huán)氧改性水性醇酸樹脂作甲組分，高甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂作乙組分，配制雙組分醇酸氨基涂料，得出當醇酸樹脂與氨基樹脂質(zhì)量比為2∶1時

4、，漆膜性能優(yōu)良。
　　環(huán)氧/丙烯酸單體改性水性醇酸樹脂的制備:以亞麻油酸作為脂肪酸，在環(huán)氧改性水性醇酸樹脂的基礎(chǔ)上，采用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯對其進行改性制備環(huán)氧/丙烯酸單體改性水性醇酸樹脂。結(jié)果表明，改性水性醇酸樹脂的最優(yōu)合成條件為:環(huán)氧樹脂E-44用量9～14％，丙烯酸用量7％，終點酸值40～50mg KOH/g，中和度80％。制備出的水性醇酸樹脂粒徑分布均勻，水溶性良好，耐水性較佳，且硬度4H，附著力1級

5、，耐沖擊性50kg·cm，耐乙醇擦洗28次，耐二甲苯擦洗12次。該樹脂分子鏈段中雙鍵含量較高，可迅速干燥，輔助水性催干劑可用來制備醇酸樹脂清漆。
　　環(huán)氧/丙烯酸預(yù)聚物改性水性醇酸樹脂的制備:首先將馬來酸酐、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯合成丙烯酸預(yù)聚物，然后以丙烯酸預(yù)聚物作為多元酸，與亞麻油酸、三羥甲基丙烷酯化縮聚制取環(huán)氧/丙烯酸預(yù)聚物改性水性醇酸樹脂。結(jié)果表明，丙烯酸預(yù)聚物用量在5％～8％之間，終點酸值60～70mg KO