水性丙烯酸樹脂在油畫布涂層中應(yīng)用的基本知識(shí)

1、廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司水性丙烯酸樹脂乳液培訓(xùn)水性丙烯酸樹脂乳液培訓(xùn) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司概述：概述： 丙烯酸樹脂是由丙烯酸及其酯類、甲基丙烯酸酯類與其它烯屬單體經(jīng)共聚反應(yīng)而成的高分子聚合物。 通過選用不同的單體、生產(chǎn)工藝及溶劑，可合成不同類型、不同性能和不同應(yīng)用場(chǎng)合的丙烯酸樹脂。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸樹脂的分類：丙烯酸樹脂的分類：按生產(chǎn)的方式分類 ：1、乳液聚合 乳液聚合是單體借助乳化劑和機(jī)械攪拌，使單體分散在水中形成乳液，再加入引發(fā)劑引發(fā)單體聚合。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸樹脂的分類：丙烯酸樹脂的分類：2、懸浮聚合 單體以小液滴狀懸浮在分散介

2、質(zhì)中的聚合反應(yīng)為懸浮聚合，是一種較為復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，一般的流程是將單體、引發(fā)劑、助劑投入反應(yīng)斧中，然后放入蒸溜水反應(yīng)。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸樹脂的分類：丙烯酸樹脂的分類：3、本體聚合 本體聚合是單體或原料低分子物在不加溶劑以及其它分散劑的條件下，由引發(fā)劑或光、熱、輻射作用下其自身進(jìn)行聚合引發(fā)的聚合反應(yīng)。是一種效率較高的生產(chǎn)工藝，一般該種方法生產(chǎn)的固體丙烯酸樹脂其純度是所有生產(chǎn)法中最高的。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸樹脂的分類：丙烯酸樹脂的分類：根據(jù)結(jié)構(gòu)和成膜機(jī)理的差異分類：1.熱塑性丙烯酸樹脂 在成膜過程中不發(fā)生進(jìn)一步交聯(lián)，它的相對(duì)分子量較大，具有良好的保光保色性、耐水耐化學(xué)

3、性、干燥快、施工方便，易于施工重涂和返工。熱塑性丙烯酸樹脂在汽車、電器、機(jī)械、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸樹脂的分類：丙烯酸樹脂的分類：2.熱固性丙烯酸樹脂 是指以丙烯酸酯系單體為基本成分，經(jīng)交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不溶、不熔丙烯酸系聚合物，也稱交聯(lián)型或反應(yīng)型丙烯酸樹脂。熱固性樹脂一般相對(duì)分子量較低，最重要的應(yīng)用是和氨基樹脂配合制成氨基-丙烯酸烤漆，目前在汽車、摩托車、自行車、卷鋼等產(chǎn)品上應(yīng)用十分廣泛。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸樹脂的合成單體：丙烯酸樹脂的合成單體： 單體，是指未發(fā)生聚合反應(yīng)的有機(jī)化合物，如苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、

4、丙烯酰胺、有機(jī)硅等。 單體是決定一個(gè)乳液質(zhì)量好壞和用途最直接的因素。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸樹脂的合成單體：丙烯酸樹脂的合成單體：1.純丙乳液就是由丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等單體生產(chǎn)的乳液。2.硅丙就是由丙烯酸類單體與有機(jī)硅單體生產(chǎn)的乳液。3.苯丙乳液是由丙烯酸類單體與苯乙烯單體生產(chǎn)的乳液。4.醋丙乳液是由丙烯酸類單體與醋酸乙烯酯單體生產(chǎn)的乳液。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司單體的選擇：?jiǎn)误w的選擇：通常將聚合單體分為硬單體、軟單體和功能單體三大類。最常用的硬單體：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（ST）、丙烯睛(AN)最常用的軟單體：丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙

5、烯酸異辛酯(2-EHA)功能性單體：含羥基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，含羧基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司依據(jù)單體對(duì)涂膜性能的影響?？蓪误w進(jìn)依據(jù)單體對(duì)涂膜性能的影響?？蓪误w進(jìn)行如下分類：行如下分類：?jiǎn)螁?體體 名名 稱稱功功 能能 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯睛甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、丙烯睛提高硬度提高硬度 丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯提高柔韌性，促進(jìn)成膜提高柔韌性，促進(jìn)成膜 丙烯酸

6、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸縮羥基丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酰胺、水甘油酯、丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲丁氧甲基（甲基）丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺（基（甲基）丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺（DAAM）、）、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯（甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯（AAEM）、二乙烯基苯、）、二乙烯基苯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三異丙氧基硅烷、三異丙氧基硅烷、-甲基丙烯酰氧基丙基三

7、甲氧基硅甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷烷引入官能團(tuán)或交聯(lián)點(diǎn)，引入官能團(tuán)或交聯(lián)點(diǎn)，提高附著力提高附著力廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸與甲基丙烯酸的低級(jí)烷基酯丙烯酸與甲基丙烯酸的低級(jí)烷基酯苯乙烯苯乙烯抗污染性抗污染性甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯苯乙烯、甲基丙烯酸月桂酯苯乙烯、甲基丙烯酸月桂酯丙烯酸丙烯酸-2-乙基己酯乙基己酯耐水性耐水性丙烯睛丙烯睛甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸月桂酯甲基丙烯酸月桂酯耐溶劑性耐溶劑性丙烯酸乙酯丙烯酸乙酯丙烯酸正丁酯丙烯酸正丁酯丙烯酸丙烯酸-2-乙基己酯乙基己酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸丁酯保光、保色性保光、保色性丙烯酸丙烯酸甲基

8、丙烯酸甲基丙烯酸亞甲基丁二酸（衣康酸）亞甲基丁二酸（衣康酸）苯乙烯磺酸苯乙烯磺酸乙烯基磺酸鈉乙烯基磺酸鈉AMPS實(shí)現(xiàn)水溶性，增加附著力實(shí)現(xiàn)水溶性，增加附著力廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司單體的儲(chǔ)存條件：?jiǎn)误w的儲(chǔ)存條件：1.阻聚劑存在時(shí)，MEHQ 和HQ 需要有氧下工作；2.由于桶底氧氣先耗盡，聚合由底部開始避免日光直曬；3.大多數(shù)單體至少在六個(gè)月內(nèi)穩(wěn)定，但其實(shí)往往超過十二個(gè)月；4.定期搖一搖，儲(chǔ)存更可靠。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司引發(fā)劑引發(fā)劑 含有弱鍵的化合物含有弱鍵的化合物,它們?cè)跓岬淖饔孟滤鼈冊(cè)跓岬淖饔孟?共價(jià)鍵共價(jià)鍵均裂而產(chǎn)生自由基的物質(zhì)均裂而產(chǎn)生自由基的物質(zhì),稱為引發(fā)劑。稱為引發(fā)劑。它

9、它是是產(chǎn)生自由基聚合反應(yīng)活性中心的物質(zhì)，不僅影產(chǎn)生自由基聚合反應(yīng)活性中心的物質(zhì)，不僅影響聚合反應(yīng)速率的重要因素，也是影響聚合物響聚合反應(yīng)速率的重要因素，也是影響聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的重要因素。相對(duì)分子質(zhì)量的重要因素。 廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司引發(fā)劑的種類：引發(fā)劑的種類：l偶氮類引發(fā)劑偶氮類引發(fā)劑l有機(jī)過氧類引發(fā)劑有機(jī)過氧類引發(fā)劑l無機(jī)過氧類引發(fā)劑無機(jī)過氧類引發(fā)劑l 氧化氧化-還原引發(fā)劑還原引發(fā)劑廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司偶氮類引發(fā)劑 偶氮類引發(fā)劑中主要分為：偶氮二異丁腈和偶氮二異庚腈。1.偶氮二異丁腈偶氮二異丁腈(ABIN) 性質(zhì)：白色柱狀結(jié)晶，不溶于水，溶于有機(jī)溶劑，室溫下比較穩(wěn)定，可在

10、純粹狀態(tài)貯存，在 8090急劇分解，100有爆炸著火的危險(xiǎn)。 特點(diǎn)：分解均勻,只產(chǎn)生一種自由基,無其它副反應(yīng),分解速率較低,屬于低活性引發(fā)劑。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司2.偶氮二異庚腈(ABVN) 性質(zhì)：易燃、易爆，在室溫30中15天即可分解失效，必須貯存于10以下的電冰箱中，不便運(yùn)輸，不便在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用。屬于油溶性引發(fā)劑。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：分解速率高，屬于高活性引發(fā)劑。分解速率高，屬于高活性引發(fā)劑。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司有機(jī)過氧類引發(fā)劑1.氫過氧類引發(fā)劑氫過氧類引發(fā)劑主要有：主要有： 氫過氧化異丙苯、氫過氧化特丁基和氫過氧氫過氧化異丙苯、氫過氧化特丁基和氫過氧化對(duì)孟烷?；瘜?duì)孟烷。性質(zhì)用途

11、：性質(zhì)用途： 氫過氧類引發(fā)劑溶于水，屬于水溶性引發(fā)劑，氫過氧類引發(fā)劑溶于水，屬于水溶性引發(fā)劑，一般用于乳液聚合和水溶液聚合。一般用于乳液聚合和水溶液聚合。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司2.過氧化二酰類引發(fā)劑該類引發(fā)劑有過氧化二苯甲酰和過氧化十二酰等。該類引發(fā)劑有過氧化二苯甲酰和過氧化十二酰等。A.過氧化二苯甲酰(BPO) 性質(zhì)：白色粉末,干品極不穩(wěn)定,加熱時(shí)易引起爆炸,不溶于水,溶于有機(jī)溶劑,屬于油溶性引發(fā)劑。 特點(diǎn)：分解速率較慢，屬于低活性引發(fā)劑。B.過氧化十二酰（LPO） 屬于油溶性、低活性引發(fā)劑,適用于本體聚合、懸浮聚合和溶液聚合。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司 過氧化氫是無機(jī)過氧類引發(fā)劑中

12、最簡(jiǎn)單的一種，但其分解活化能較高，分解溫度高于100，很少單獨(dú)使用，一般要和還原劑組成氧化-還原引發(fā)劑。無機(jī)過氧類引發(fā)劑廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司 在過氧類引發(fā)劑中加上還原劑,通過氧化-還原反應(yīng)產(chǎn)生自由基。利用氧化-還原引發(fā)劑可降低分解活化能，從而可以使聚合反應(yīng)在較低的溫度下進(jìn)行，有利于節(jié)省能源,可改善聚合物性能。氧化-還原引發(fā)劑廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司氧化-還原引發(fā)劑根據(jù)其是否溶于水，分為水溶性氧化-還原引發(fā)劑和油溶性氧化-還原引發(fā)劑。1.水溶性氧化水溶性氧化-還原引發(fā)劑還原引發(fā)劑(水體系水體系) 溶于水的氧化溶于水的氧化-還原引發(fā)劑稱為水溶性氧化還原引發(fā)劑稱為水溶性氧化-還還原引發(fā)劑

13、。原引發(fā)劑。 其中氧化劑一般選用無機(jī)過氧類引發(fā)劑和氫過其中氧化劑一般選用無機(jī)過氧類引發(fā)劑和氫過氧類引發(fā)劑，還原劑一般選用二價(jià)鐵鹽、亞硫氧類引發(fā)劑，還原劑一般選用二價(jià)鐵鹽、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、醇和多元胺等酸氫鈉、硫代硫酸鈉、醇和多元胺等 水體系用于乳液聚合和水溶液聚合。水體系用于乳液聚合和水溶液聚合。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司2.油溶性氧化-還原引發(fā)劑(油體系) 不溶于水不溶于水,而溶于有機(jī)溶劑的氧化而溶于有機(jī)溶劑的氧化-還原引發(fā)劑還原引發(fā)劑,稱為油溶性氧化稱為油溶性氧化-還原引發(fā)劑還原引發(fā)劑(油體系油體系)。 氧化劑、還原劑和輔助還原劑的選擇和配合是氧化劑、還原劑和輔助還原劑的選擇和配合

14、是一個(gè)廣闊的研究領(lǐng)域。一個(gè)廣闊的研究領(lǐng)域。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司引發(fā)劑的選用原則引發(fā)劑的選用原則根據(jù)聚合實(shí)施方法選擇引發(fā)劑種類A.本體聚合、懸浮聚合、溶液聚本體聚合、懸浮聚合、溶液聚合選擇油溶性引發(fā)劑；合選擇油溶性引發(fā)劑；B.乳液聚合和水溶液聚合選擇水乳液聚合和水溶液聚合選擇水溶性引發(fā)劑。溶性引發(fā)劑。根據(jù)根據(jù)聚合溫度選擇分解活化選擇分解活化能適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑能適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑 根據(jù)引發(fā)劑的使用溫度范圍，根據(jù)引發(fā)劑的使用溫度范圍，將引發(fā)劑分為四類：（右圖）將引發(fā)劑分為四類：（右圖）使用使用溫度溫度/Ed /kJ(mol)-1引發(fā)劑舉例引發(fā)劑舉例高溫高溫10030100-1030-101381881

15、101386311063氫過氧化異氫過氧化異丙苯丙苯過氧化二苯過氧化二苯甲酰甲酰氧化氧化-還原引還原引發(fā)劑發(fā)劑過氧化物過氧化物-烷基烷基金屬化合物金屬化合物廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司玻璃化溫度玻璃化溫度 TG 玻璃化溫度是反映無定型聚合物由脆性的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)的轉(zhuǎn)變溫度。 玻璃化溫度的高低是反映聚合物柔軟性或硬脆性的重要指標(biāo)。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司丙烯酸酯單體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度匯總單體縮寫玻璃化溫度（攝氏度） 玻璃化溫度（K）丙烯酸甲酯MA9282.15丙烯酸乙酯EA-22251.15丙烯酸正丁酯n-BA-56217.15丙烯酸異丁酯i-BA-4269.15丙烯酸-2-乙基已酯2-E

16、HA-70203.15丙烯酸正辛酯n-OA-15258.15丙烯酸-2-羥乙酯2-HEA-15258.15丙烯酸-2-羥丙酯2-HPA-7266.15甲基丙烯酸甲酯MMA105378.15甲基丙烯酸乙酯EMA65338.15甲基丙烯酸異丙酯i-PMA48321.15甲基丙烯酸正丁酯n-BMA20293.15廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司甲基丙烯酸異丁酯i-BMA53326.15甲基丙烯酸已酯n-HMA-5268.15甲基丙烯酸-2-羥乙酯2-HEMA55328.15甲基丙烯酸-2-羥丙酯2-HPMA73346.15丙烯酸AA106379.15甲基丙烯酸縮水甘油酯GMA40313.15甲基丙烯酸M

17、AA185458.15丙烯腈AN96369.15丙烯酰胺AAM165438.15醋酸乙烯酯VAc32305.15苯乙烯St100373.15順丁烯二酸MAL131404.15甲基丙烯酸環(huán)已酯CHMA83356.15甲基丙烯酸異冰片酯IBOMA110383.15甲基丙烯酸二甲胺基乙酯DMAEMA19292.15廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司乳化劑乳化劑定義： 乳化劑是一種具有親水基和親油基的表面活性劑，它能使互不相溶的兩相（如油與水）相互混溶，并形成均勻分散體或乳化體，從而變?cè)械奈锢頎顟B(tài)。廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司乳液聚合中乳化劑的作用乳液聚合中乳化劑的作用u乳化作用u分散作用u增溶作用u降低

18、界面張力u降低表面張力u膠束機(jī)理生成乳膠粒廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司乳化劑的分類陰離子型乳化劑（用于堿性介質(zhì)）非離子型乳化劑（酸堿不敏感）兩性乳化劑（自身帶酸堿基團(tuán)）陽(yáng)離子型乳化劑（用于酸性介質(zhì)）親水基團(tuán)親油基團(tuán)叔胺鹽季胺鹽仲胺鹽伯胺鹽聚氧乙烯多元醇羥酸酯多元醇羥酸酯硫酸性乳化劑廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司HLB值值 親油親水平衡值親油親水平衡值基本概念： HLB是用來衡量表面活性劑分子中的親水部分同親油部分強(qiáng)弱的物理量，大多數(shù)HLB值介于0到40之間。變量關(guān)系：lHLB值越低，親油性越大lHLB值越高，親水性越大廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司廣東江門晉新科技開發(fā)有限公司HLB值的選擇范圍值的選擇范圍 HLB值在36的表面活性劑適合作W/O型乳化劑； HLB值在818的表面活性劑適合作O/W型乳化