Page 131 - 2025水性涂料虚拟专辑

光 等：环氧酯改性水性丙烯酸树脂的制备及漆膜性能

表3 混合物酸值变化
)

Table 3 Changes in acid value of mixtures before
) N

and after heating

环氧酯用量/%
项目
25 30 35 40 45

未升温混合

物酸值/ 48. 20 47. 78 47. 12 46. 89 46. 55

（mgKOH·g ）
-1

升温反应后

混合物酸值/ 42. 85 42. 36 41. 48 37. 99 36. 34
-1
（mgKOH·g ）

值，这是因为在较高反应温度下，AA中的羧基和环氧
图4 环氧酯的核磁共振氢谱
Fig. 4 1 H NMR spectrum of the epoxides 基团发生了反应，消耗了部分羧基，导致了酸值的降
低。随着环氧酯用量的增加，环氧酯中未反应的环
由图 4 可见，溶剂 DMSO 的化学位移为 2. 5，苯环
氧基团数量增多，这会增长 AA 中的羧基和环氧基团
上的氢化学位移在 6. 8~7. 2，碳碳双键上氢的化学位
酯化这一副反应的发生，导致酸值减小程度变大。
移在 5. 5~6. 5，甲基上氢的化学位移在 0. 8左右，亚甲
2. 2. 2 稳定性、 、 度分析
基上氢的化学位移在 1. 5~2. 1 左右，某些亚甲基上氢
改性水性丙烯酸树脂稳定性、粒径、黏度变化如
的化学位移受到旁边原子的影响，向低场移动，化学
图5所示。
位移在 2. 2 和 4. 0 左右，并没有检测到羧基上氢的化
TSI 曲线可探究物质老化时间对稳定性的影响，
学位移，羧酸上的氢由于量少，会被掩盖。经过上述
TSI越小，物质稳定性越高 。随着时间的延长，若物
[14]
分析证明成功制备含有不饱和双键的环氧酯。
2. 2 环氧酯用量对水性丙烯酸树脂性能的 质的 TSI 值呈现出先增加后平缓的趋势，则表明物质
老化到一定时间后趋于稳定。由图 5（a）可知，随着
影响
环氧酯用量的增加，水性丙烯酸树脂稳定性指数呈
2. 2. 1 树脂酸 现先减小后增大的趋势。当环氧酯用量在 25%~35%
酸值测试结果如表 3所示。 时，水性丙烯酸树脂稳定性好，原因可能是合成树脂
由表 3 可见，随着环氧酯用量的增加，混合物的 中的亲水结构和疏水结构达到一个最佳的比例。当
酸值降低，这是由于加入的环氧酯用量增加，稀释了 环氧酯用量在 35%~45% 时，水性丙烯酸树脂稳定性
混合物中 AA 的占比，故酸值呈现一个减小的趋势。 变差，可能是因为环氧酯用量过多，环氧基团数量增
升温反应后混合物酸值明显低于未升温混合物酸 多，产生的交联位点增多，凝胶率增大，在较高的温

（Pa·s）
TSI 强度分布
黏度/

-1

时间/s 粒 /nm 速率/s
（a）— 定性 （b）—粒 （c）—黏度

图5 水性丙烯酸树脂 定性、粒 、黏度变化
a
Fig. 5 Stability，particle size，nd viscosity curves of waterborne acrylic resins
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