丙烯酸酯涂料

1、河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文丙烯酸酯涂料名：學(xué)號：專業(yè)：應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)班級：應(yīng)化1204班指導(dǎo)教師：李森助教化學(xué)與環(huán)境工程系2014年12月18日摘要-I-摘要丙烯酸酯涂料的應(yīng)用及發(fā)展本文主要介紹了丙烯酸酯涂料的優(yōu)缺點(diǎn)、主要品種、用途及發(fā)展趨勢。丙烯酸樹脂涂料是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物制成的涂料，這類產(chǎn)品的原料是石油化工生產(chǎn)的，其價格低廉，用途廣泛。丙烯酸酯涂料由于性能優(yōu)良，已廣泛用于汽車裝飾和維修、家用電器、鋼制家具、鋁制品、卷材、黏合劑和皮革等生產(chǎn)領(lǐng)域，其應(yīng)用面廣，是一種比較新的優(yōu)質(zhì)涂料。雖然它的價格較高，但能提供堅韌的有伸縮性的薄膜，具有耐久不變色和優(yōu)良的抗氣候性能，特別是

2、在明亮的陽光下。它們對堿、油脂、濕氣都有抵抗力，而且在使用后很短時間內(nèi)就有很好的抗水性能。丙烯酸酯能配成有光澤和耐久性好的保護(hù)性外層涂料，包括裝飾材料，它取代了醇酸樹脂的傳統(tǒng)市場。摘要-II-關(guān)鍵詞：丙烯酸酯,丙烯酸酯涂料,丙烯酸樹脂的性能河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)校-i-目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 1丙烯酸酯涂料簡介3 HYPERLINK l bookmark8 1.1丙烯酸酯涂料的發(fā)展史3 HYPERLINK l bookmark10 1.2丙烯酸酯涂料的概念及主要性能4 HYPERLINK l bookmark12 1.3丙烯酸酯涂料的主要品種

3、和用途4 HYPERLINK l bookmark14 1.4丙烯酸酯涂料的優(yōu)缺點(diǎn)5 HYPERLINK l bookmark16 1.5丙烯酸樹脂涂料溶劑的選擇5 HYPERLINK l bookmark18 1.5.1溶解性5 HYPERLINK l bookmark20 1.5.2揮發(fā)性5 HYPERLINK l bookmark22 1.5.3黏度5 HYPERLINK l bookmark24 1.5.4溶劑的易燃性6 HYPERLINK l bookmark26 丙烯酸涂料性能的影響因素6丙烯酸酯涂料現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢7 HYPERLINK l bookmark30 總結(jié)8 HYP

4、ERLINK l bookmark32 參考文獻(xiàn)8河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)校- -丙烯酸酯涂料簡介涂料是眾多工業(yè)品的配套材料，涂料的使用使這些工業(yè)產(chǎn)品，如汽車、家具、建筑物、塑料制品等更加美觀、耐用。汽車不僅市交通工具，還要美觀、大方、舒適；家具不僅要耐用，更要好看像件工藝品裝飾房間。在現(xiàn)在，隨著人們生活質(zhì)量的提高，涂料的作用越來越重要。隨著我制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對涂料工業(yè)提出了更多、更高的要求。世界涂料工業(yè)發(fā)展，正在本著力求符合綠色原則的方向發(fā)展，即經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、能源、效率。隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高，環(huán)境保護(hù)的意識逐漸增強(qiáng)，對資源的利用越來越珍惜，對涂裝產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越

5、高，多方面因素促進(jìn)涂料工業(yè)朝著高性能、高保護(hù)、低污染、低消耗的方向發(fā)展。因此，各行各業(yè)都必須向符合環(huán)保要求的方向發(fā)展。進(jìn)入90以來,世界涂料需求量以每年3%1速度遞增,而涂料生產(chǎn)中所使用的有機(jī)溶劑,涂裝成膜后揮發(fā)出大量的VOC，生成的O在較低的濃度下就會對人體健康產(chǎn)生非常3不利的影響。因此為了人類的健康安全，應(yīng)大力發(fā)展水性、高固體分和粉末等綠色環(huán)保型涂料。其中丙烯酸酯涂料以其優(yōu)異的性能，在市場上得以廣泛應(yīng)用。近年來，丙烯酸酯涂料在一般工業(yè)涂料領(lǐng)域的應(yīng)用日益擴(kuò)大替代了不少慣用的醇酸型涂料。1.1丙烯酸酯涂料的發(fā)展史以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯為主要原料的樹脂成丙烯酸樹脂，由丙烯酸樹脂為主要基料的涂料

6、屬丙烯酸酯涂料.丙烯酸單體種類繁多，可以合成性能各異的樹脂，已滿住涂料的要求，現(xiàn)仍有新的丙烯酸酯單體面市，是丙烯酸酯涂料領(lǐng)域不斷拓寬，新產(chǎn)品層出不窮。在我國，20世紀(jì)60年代開始開發(fā)丙烯酸酯涂料，70年代開始廣泛研究，80年代由于北京化工廠丙烯酸裝置的投資，為我國丙烯酸酯涂料的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。90年代，吉化和上海高橋的丙烯酸裝置的投產(chǎn)，是我國丙烯酸酯涂料工業(yè)出現(xiàn)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。到20世紀(jì)末，20年間我國丙烯酸樹脂漆增長了20倍2。近30多年來世界各國對丙烯酸酯涂料進(jìn)行了全面開發(fā)，是丙烯酸酯樹脂系列涂料繼醇酸樹脂涂料之后，成為有一類通用性很強(qiáng)的合成樹脂涂料。幾十年前就有人預(yù)言，丙烯酸酯樹脂在

7、涂料中的地位，總有一天會超過醇酸樹脂，現(xiàn)在這一預(yù)言早已成了現(xiàn)實。在我國，丙烯酸酯樹脂涂料已進(jìn)入了涂料的各個應(yīng)用領(lǐng)域。丙烯酸酯樹脂涂料首先是用于工業(yè)涂料，在汽車、飛機(jī)、家具、罐頭、機(jī)械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而后在建筑物的內(nèi)外墻裝飾中丙烯酸酯乳膠漆不僅性能優(yōu)異、易于施工應(yīng)用，又是環(huán)境友好型涂料，必然成為內(nèi)外墻主導(dǎo)品種。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料制品日益增加，為了提高塑料物件表面的裝飾和防護(hù)性，給丙烯酸酯涂料提供了另一應(yīng)用領(lǐng)域2。丙烯酸酯乳液型防腐蝕領(lǐng)域底漆的出現(xiàn)，標(biāo)志著丙烯酸酯樹脂涂料已進(jìn)入金屬防腐蝕領(lǐng)域，并使之水性化。特種涂料或功能型涂料中，如海洋船舶的防污涂料、通訊用光導(dǎo)纖維涂料等中丙烯酸酯樹脂均

8、發(fā)揮優(yōu)異作用。丙烯酸酯涂料可用其它樹脂進(jìn)行改性，大大拓寬了丙烯酸酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域與此同時，發(fā)展高性能丙烯酸酯涂料也成為一種發(fā)展趨勢。如有機(jī)硅改性溶劑性丙烯酸酯涂料，可以提高汽車面漆的耐擦傷性、耐酸雨性；全氟丙烯酸酯引進(jìn)丙烯酸酯共聚物，進(jìn)一步提高丙烯酸酯涂層的耐久性，降低表面能等。由于丙烯酸酯單體的多變性，與其他涂料樹脂很好的混溶性，已成為涂料工業(yè)中全能的通用型涂料。1.2丙烯酸酯涂料的概念及主要性能丙烯酸酯涂料是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物制成的涂料，這類產(chǎn)品的原料是石油化工生產(chǎn)的，其價格低廉，資源豐富。為了改進(jìn)性能和降低成本，往往還采用一定比例的烯烴單體與之共聚，如丙烯腈、丙烯酰胺、醋酸

9、乙烯、苯乙烯等。不同共聚物具有各自的特點(diǎn)，所以，可以根據(jù)產(chǎn)品的要求，知道出各種型號的涂料品種。它們都有很多共同的特點(diǎn)。丙烯酸酯涂料由于性能優(yōu)良，已廣泛應(yīng)于汽車裝飾和維修、家用電器、鋼制家具、鋁制品、卷材、機(jī)械、儀表電器建筑、木材、造紙、黏合劑和皮革等生產(chǎn)領(lǐng)域。其應(yīng)用面廣，是一種比較新的優(yōu)質(zhì)涂料。1.3丙烯酸酯涂料的主要品種和用途丙烯酸酯涂料按照成膜特點(diǎn)可分為熱塑性丙烯酸酯涂料和熱固性丙烯酸酯涂料。熱塑性丙烯酸酯涂料是由丙烯酸樹脂溶于有機(jī)溶劑獲得的，如清漆，磁漆，待溶劑揮發(fā)后，形成美觀而美麗的涂膜。熱固性丙烯酸酯涂料則是通過自交聯(lián)或與環(huán)氧樹脂完成成膜過程，交聯(lián)使漆膜變成巨大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了涂膜

10、多方面物理性能及防腐蝕和耐化學(xué)品的性能按照形態(tài)可分為溶劑型丙烯酸涂料，水性丙烯酸涂料及無溶劑型丙烯酸涂料1.4丙烯酸酯的優(yōu)缺點(diǎn)：丙烯酸酯涂料是一種比較新的優(yōu)質(zhì)涂料，很多人對于丙烯酸酯涂料具有正確的認(rèn)識，丙烯酸酯涂料相對于其他醇酸涂料具有以下優(yōu)點(diǎn)：具有優(yōu)良的耐候性能保光性優(yōu)良。具有深邃的光澤和透明性耐水性優(yōu)良，耐酸堿優(yōu)良當(dāng)?shù)灼徇x擇適當(dāng)，具有良好的附著力。但是丙烯酸酯涂料也有一定的缺點(diǎn)：施工性能不好，流動展平性不良，透干性不好，涂料易流動。耐溶性能差，容易溶脹。相容性差，難以與其他樹脂并用。1.5丙烯酸脂涂料溶劑的選擇1.5.1溶解性當(dāng)物質(zhì)溶于單一溶劑或混合溶劑中時，溶質(zhì)分子之間的吸引力下降，溶劑

11、分子滲透到溶質(zhì)分子之間，最終把溶質(zhì)分子包圍起來，形成溶劑化層，這個過程就定義為溶劑化，它使溶質(zhì)在溶液中達(dá)到分子水平的混合。溶劑的溶劑化作用大小以及溶劑化過程需要的溶劑分子數(shù)量依賴于溶解度參數(shù)、偶極矩、氫鍵、極化度以及溶劑和溶質(zhì)的分子尺寸。溶劑-溶質(zhì)混合物中溶劑分子的數(shù)目是由溶劑化程度所決定。1.5.2揮發(fā)性揮發(fā)性是選擇溶劑的關(guān)鍵因素。蒸發(fā)速率必須恰當(dāng)，在這方面，不僅要考慮最初蒸發(fā)速率，而且還要考慮中間的和最終的蒸發(fā)速率，每一步都對干燥時間、流平、流掛、條痕、針孔和縮孔的性質(zhì)影響。揮發(fā)太快的溶劑趨向于涂料的流平不良，并可能誘發(fā)潮氣凝結(jié)是漆膜發(fā)白，蒸發(fā)太慢的溶劑會引起干燥不足、硬化受阻、漆膜發(fā)黏或

12、耐粘污性不良等類似問題。最后，在蒸發(fā)到大氣之后溶劑對涂料的固體結(jié)構(gòu)的定向和性質(zhì)也可能有強(qiáng)烈影響。此外蒸發(fā)到大氣之后的溶劑的大氣光化學(xué)惰性隨著環(huán)保要求的提高也越來越重要3。1.5.3黏度聚合物溶液中的溶劑組分以兩種方式控制溶液的黏度，一是它對聚合物的分散作用、溶解能力、溶劑化效應(yīng)，涂料用的大多數(shù)樹脂是極性的，含有能形成氫鍵的基團(tuán)如羥基或胺基等，這些基團(tuán)的存在使得樹脂分子之間傾向相互締合作用，加入氫鍵接受型溶劑如酮、醚和酸類可以有效地降低溶液的黏度；溶劑對單個樹脂分子的熱力學(xué)體積有影響，如果溶劑-樹脂分子之間的作用很強(qiáng)，樹脂分子在溶液中伸展，樹脂分子熱力學(xué)體積增大，黏度高，如果溶劑-樹脂分之間相互

13、作用不大，則分子收縮，黏度較低。倘若溶劑樹脂分子相互作用太弱，溶液的相對黏度增加。二是溶劑自身的黏度。盡管這兩種因素極大地影響著溶液的黏度，但人們常常不把溶劑的黏度作為影響因素，而是忽略不計。雖然溶劑黏度的差別將導(dǎo)致溶液粘度的較大差別，但是溶劑化能力強(qiáng)的溶劑也使黏度較大下降，在配制任何一種涂料時，為使黏度滿足產(chǎn)品規(guī)格的要求，總要考慮溶劑黏度及溶劑溶解能力這兩項極其重要的因素。1.5.4溶劑的易燃性涂料用溶劑大多都是可燃性的，在一定濃度及溫度范圍內(nèi)，涂料溶劑具有燃燒、爆炸的危險。通常，溶劑的蒸氣濃度有個上下限限制著燃燒和爆炸。如果溶劑分壓足夠低，那么在燃燒中沒有足夠能量釋放來保持蒸氣、空氣混合物

14、高于體系的著火溫度；如果溶劑分壓足夠高，則沒有足夠的空氣使其燃燒或爆炸。丙烯酸酯涂料性能的影響因素根據(jù)查閱圖書，了解到丙烯酸酯涂料的有關(guān)影響因素，他們是數(shù)值型男的影響，中和劑的種類以及交聯(lián)劑的用量等方面。樹脂性能的影響隨著酸值的增加，樹脂的水溶性逐漸增加，直至完全水溶。但隨著酸值的增加，涂膜變脆，附著力和沖擊力強(qiáng)度下降。因此應(yīng)在滿足樹脂水溶性的前提下選擇合適的酸值。另外再合成水溶液型丙烯酸酯時，所選用丙烯酸丁酯的用量增加則涂膜的柔韌性、光澤、沖擊強(qiáng)度等性能提高，但硬度下降。如增加丙烯酸甲酯、苯乙烯等單體的量，則涂膜的硬度增加，但柔韌性和沖擊強(qiáng)度等下降。因此可通過調(diào)節(jié)單體配比來獲得較滿意的數(shù)值，

15、從而獲得滿意的水溶液型丙烯酸酯涂料。中和劑的種類和用量的影響常用的中和劑有氨水、三乙胺、三乙醇胺和N,N-二甲氨基乙醇（DMEA）。氨水和三乙胺容易揮發(fā)，常導(dǎo)致樹脂溶液的PH值下降，影響樹脂的穩(wěn)定性，使貯存期變短。三乙醇胺對固化反應(yīng)有阻滯作用，使固化溫度升高，且殘留物使涂膜泛黃。而且DMEA作中和劑制備的水溶性樹脂穩(wěn)定性較高，貯存期較長，而且成膜溫度低，固化后涂膜的耐水性和耐汽油性都較好，因此DMEA是較為優(yōu)良的中和劑，但價格較貴。中和劑的用量取決于酸性單體的含量。為保證樹脂有優(yōu)良的水溶性和穩(wěn)定性，以中和到體系成微堿性為宜4。交聯(lián)劑用量對涂膜性能的影響交聯(lián)劑用量加大，涂膜的硬度提高。交聯(lián)完全后

16、，增加交聯(lián)劑的用量，無助于提高涂膜的硬度。丙烯酸酯涂料的現(xiàn)狀與未來的發(fā)展前景：現(xiàn)狀：經(jīng)過50多年的應(yīng)用，丙烯酸酯涂料得到了長足的發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家中，丙烯酸酯的產(chǎn)量已經(jīng)位居合成樹脂的第二位，如美國在1987年用于涂料的丙烯酸酯消費(fèi)量就達(dá)到24噸，我國的丙烯酸酯就發(fā)達(dá)速度而言是高的，但與其他相比還是微不足道。到目前為止，丙烯酸酯涂料的最大應(yīng)用市場是轎車涂裝，建筑涂裝，其他如家電，鋁制品、儀器儀表、紡織品等。在工業(yè)防腐蝕的涂料中，丙烯酸酯涂料并未發(fā)揮其特長，隨著熱固性丙烯酸酯涂料的發(fā)展，在丙烯酸酯側(cè)鏈可以引入羥基或者羧基交聯(lián)成熱固性涂膜，提高性能。由于丙烯酸酯涂料色淺，戶外耐候性佳耐熱性好，開

17、始在戶外鋼結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用。未來發(fā)展趨勢：丙烯酸酯涂料已經(jīng)進(jìn)入了涂料的各個應(yīng)用領(lǐng)域。丙烯酸酯涂料首先用于工業(yè)涂料，在汽車，飛機(jī)、家具、罐頭等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用5。而后在建筑物的內(nèi)外墻裝飾中丙烯酸酯涂料不僅性能優(yōu)異，易于施工應(yīng)用，又是環(huán)境友好型涂料，必然成為內(nèi)外墻的主導(dǎo)品種。特種涂料或者功能性涂料中，如海洋船舶用的船體防污涂料、通訊用的管道纖維涂料中丙烯酸酯涂料發(fā)揮了優(yōu)異的作用。丙烯酸酯單體可以制備各種形態(tài)的涂料，首先是溶劑型涂料問世，隨著環(huán)保型涂料的問世，水性涂料，粉末涂料成為發(fā)展趨勢。丙烯酸酯涂料可用其他樹脂進(jìn)行改進(jìn)，大大拓寬了丙烯酸酯涂料的應(yīng)用領(lǐng)域，與此同時，發(fā)展高性能丙烯酸酯涂料逐漸成為一種

18、發(fā)展趨勢，例如有機(jī)硅改性溶劑型丙烯酸酯涂料，可以提高汽車面漆的耐擦傷性，耐酸雨性；由于丙烯酸酯單體的多邊形，與其他涂料用樹脂很好的混溶性，已經(jīng)成為涂料工業(yè)中全能型的樹脂涂料。業(yè)內(nèi)專家分析，我國的丙烯酸酯涂料的發(fā)展總體上說與國際發(fā)展的趨勢是一致的，以保護(hù)環(huán)境為原則，遵循著向水性化，多功能化和高性能發(fā)展。隨著我國改革開放的不斷發(fā)展以及綠色環(huán)保的觀念不斷深入人心，對于環(huán)境越來越重視，丙烯酸酯涂料中的水性涂料以在施工中無火災(zāi)危險；無毒；工件除油、除銹、磷化等處理后，可不完全干燥即可施工；涂裝的工具可用水進(jìn)行清洗；可采用電沉積法涂裝，實現(xiàn)自動化施工，提高工作效率；用電沉積法涂出的涂膜質(zhì)量好，沒有厚邊、流掛等弊病的強(qiáng)有力的優(yōu)點(diǎn)被人們所重視?？偨Y(jié)綜上所述，涂料企業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)性能日趨一致。企業(yè)實現(xiàn)差別化戰(zhàn)略困難較大。另外，很多企業(yè)都忽視了自主技術(shù)創(chuàng)新。但值得慶幸的是，我國涂料產(chǎn)品市場發(fā)展?jié)摿艽?，存在著很大開發(fā)空間。企業(yè)更應(yīng)把握技術(shù)創(chuàng)新，才能使產(chǎn)品在行業(yè)中保持領(lǐng)先地位，提高企業(yè)的競爭能力。增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國國家的不斷強(qiáng)大，人們對環(huán)保意識的逐漸增強(qiáng)，環(huán)保型涂料必將受到越來越多人的追捧，而丙烯酸酯涂料業(yè)必將迎來更廣闊的發(fā)展空間。參考文獻(xiàn)申欣，王春芙.(青島科技大學(xué)與分子工程學(xué)院)2003(6)汪長春，包啟宇.丙烯酸酯涂料M.北京