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含羟基丙烯酸二级水分散体的研究探讨

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含羟基丙烯酸二级水分散体的研究探讨


关键词:丙烯酸;分散体;羟基树脂;水性涂料

0   引言

  随着我国对于环保问题的重视程度逐渐提高,对挥发性有机溶剂(VOC)的使用也进行了严格的立法限制[1],水性涂料在工业涂料的使用量也有了很大的增加。单组分水性丙烯酸涂料具有很多潜在优点,例如:环保无毒、安全卫生、低能固化、施工便捷等,但其在使用性能方面还有很多不足。本文使用丙烯酸树脂与固化剂进行合适的配比,制备了双组分的聚氨酯涂料,增加了交联密度,为解决涂层性能问题提供了较好的方案[2-3]。

1   制备方法

  含羟基丙烯酸二级水分散体通常使用溶液聚合方法,通过加入助溶剂,进行自由基聚合[4],在引发剂和链转移剂的作用下,合成带有羧基的羟基丙烯酸酯树脂;加入胺类物质对树脂进行中和,使树脂的羧基与胺进行反应成盐,以增加树脂的水溶性并除去树脂中游离的单体;最后在高速搅拌状态下加入水进行分散,从而得到含羟基丙烯酸二级水分散体[5]。根据不同的组分加入方式,可分为一步和两步制备法。

1.1   一步制备法

  一步制备法是将所有单体、引发剂和链转移剂均匀混合,然后一次性滴入反应容器中,并在适当的温度下进行聚合的方法。这种制备方法操作简单,将所有单体一次性滴加,缩短了反应时间[6]。

  但这种方法在制备分散体过程中受到多种因素的影响,搅拌速度控制、温度的稳定性、滴加速率的控制都会影响产品的性能和外观。由于引发剂和链转移剂的一次性添加,受引发剂的半衰期影响,引发效率低,体系内残留较多单体,导致产品固含量下降,味道较大,不利于使用[7]。

1.2   两步制备法

  两部制备法分为两步引发法和两步核壳法。

1.2.1   两步引发法

  两步引发法是将助溶剂加入反应容器中作为反应底物,再将单体和一部分引发剂缓慢滴入到反应底物中,在滴加完成后,将剩余的引发剂滴入到体系中。这种方法相比一步制备法,将引发剂分两次滴入,大大提高了引发剂的引发效率,使产率有较大提升。

  在使用该方法时应注意引发剂的半衰期与单体滴入时间之间的关系,过早补加会引起体系内引发剂含量较高,易发生暴聚;添加太晚会导致更大的分子量和黏度的增加,不利于进行分散。因此,引发剂的加入时间选择在半衰期为反应时间的三分之一为宜[8]。这种方法提高了引发剂的引发效率和单体的产率,使产品的性能与状态均有所提升。

1.2.2   两步核壳法

  两步核壳法是将单体、引发剂、链转移剂分为两部分,并分别....


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