Page 39 - 涂层与防护2020-07-电子版

戴国绪，等：环氧丙烯酸改性水性醇酸树脂的合成研究

了反应的凝胶点而导致交联固化。 随着醇超量的增 于提高改 性 后的 醇酸 树 脂涂 膜的 硬 度和 干燥 速 率，
加，得到的树脂的相对分子质量逐渐变小，树脂相对 以及醇酸树脂的耐水性和耐候性。 其中甲基丙烯酸
分子质量的降低会导致在相同的双键氧化交联的速 甲酯结构中的甲基具有空间位阻作用， 提高了醇酸
率下，交联形成大分子网状结构的速度也变慢，体现 树脂的耐水性； 苯乙烯中的苯环结构和聚合物中聚
为表干和实干时间的延长；此外，羟基的存在能够稳 苯乙烯的结 构 提高 了醇 酸 树脂 涂膜 的 硬度 和干 性 。
定水性醇酸树脂在自氧化过程中形成的过氧化氢，使 丙烯酸作为水性单体， 经试验确定为 8%~10%时改
其难以形成自由基引发双键聚合交联，进一步延长了 性树脂的水分散性和耐水性能达到最佳平衡。 实验
表干和实干时间；另外，极性的羟基具有较好的亲水 结果见表 9。
[2]
性，醇超量的增加会降低醇酸树脂的耐水性 。 综合以 表 9 丙烯酸的量对水分散性和涂膜耐水性能的影响
上因素，通过实验确定醇超量的范围在 8%~10%之间 AA， w%
项目
较为合适。 实验结果见表 7。 5 8 10 12 15
表 7 松香对耐水时间和干性的影响 水分散性 差 较好 好 很好 很好
醇超量， w% 耐水时间/h 40 38 35 22 20
项目
0 5 8 10 15
2.6 有关合成工艺的选择
树脂状态 凝胶 部分凝胶 正常 正常 正常
表干时间/h / 1.0 1.0 1.2 1.8 该改性醇酸树脂的工艺是： 首先按照要求制备具
耐水时间/h / / 38 35 24 有一定性能的醇酸树脂，然后按照一定的比例将制得
的醇酸树脂与环氧酯树脂进行物理混合，最后向混合
2.4 环氧酯树脂的影响
物中滴加丙烯酸酯类单体进行聚合。 这类水性醇酸树
脂通过环氧酯树脂和丙烯酸酯类单体两种不 同材料
选择本公司生产的环氧酯树脂与醇酸树脂进行
进行物理和化学的改性，不仅制得的树脂涂料的涂膜
混拼作为基料，在此基础上再用丙烯酸酯类单体进行
性能良好，而且工艺简便易操作。 之所以不在开始时
改性。 加入环氧酯的目的主要是为了引入环氧基团和
将环氧树脂直接作为原料与制备醇酸树脂的原料一
不饱和双键，通过环氧基团的特殊结构能够提高涂膜
起进行酯化反应，然后再滴加丙烯酸酯类单体进行聚
的耐水、耐盐雾、耐化学介质性等，不饱和双键则可以
合， 是为了降低在反应过程中体系出现凝胶化的概
与丙烯酸酯类单体以及醇酸树脂中的油酸进行聚合
率，提高安全性；同样不在开始时用丙烯酸酯类单体
从而提高醇酸的相对分子质量和交联程度，进一步提
改性醇酸树脂， 然后再加入环氧酯树脂进行混合，是
高涂膜的各项性能。 同时环氧酯树脂中还存在羟基和
为了避免 3 种树脂的混溶性差、容易分层等现象的出
醚键，极性较强的羟基和醚键能够很好地与各类底材
现，从而提高整个体系的稳定性。
相吸引，提升了漆膜的附着力；而且醚键便于分子链
的旋转，具有一定的韧性，使得涂膜的抗冲击性能进
3 结语
一步提高。 经过试验确定，环氧酯的加入量在 10%时
涂膜的性能较好。 实验结果见表 8。
醇酸树脂的水性化一直是业内和相关专业技术
表 8 环氧酯的量对涂膜性能的影响
人员研究的重点， 相应的改性产品也一直在推陈出
环氧酯的量 ，w%
项目 新。 由于水性醇酸树脂特殊的结构性能，行业内和市
0 4 7 10 13
场上各类改性水性醇酸树脂产品的各项性能都有一
表干时间/h 2.5 2.0 1.8 1.3 1.3
定的提高，但其应对实际应用的要求还远远不够。 本
耐水时间/h 15 24 33 40 41
研究通过新的改性方法将水性醇酸树脂的综合性能
附着力 2 级 2 级 2 级 1 级 1 级
提高了一个台阶，当然，不足之处还有待进一步研究
2.5 丙烯酸酯类单体的选择 和改善。

选择 甲基 丙 烯酸 甲酯 和 苯乙 烯 作 为 硬 单 体 ，用 （下转第 41 页）

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