丙烯酸树脂及其在粉末涂料中的应用Word格式文档下载.docx

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而关于粉末涂料有关的官能团是丙烯酸单体侧链上的活性基团，也确实是说与粉末涂料相关的官能团不参加树脂的生成聚合进程。

而且被单体带到分子链上去的，也确实是说若是单体除双键之外没有其他官能团，那么该丙烯酸树脂是热塑性的。

其二，聚合进程最终链终止时端基有能够是死端（deadendhavingnofunctionalgroups），而不是分支官能团。

其三，与粉末涂料相关的活性官能团的位置要由带该活性官能团单体是如何聚合在大分子链上的，也确实是多单体之间竞聚率，和单体相对浓度决定。

往往活性官能团单体是无序进入分子链的分支。

　　从丙烯酸树脂的非化学特点来讲，其表面张力较环氧树脂与聚酯树脂却小，容易向表面渗透迁移，而且因为表面张力差较大，因此与环氧树脂与聚酯树脂的相容性差。

　　从经济价钱上看，丙烯酸树脂单体价钱一样却比环氧树脂或聚酯树脂价钱高。

　　二热塑性丙烯酸树脂

　　在粉末涂料中作为助剂是目前丙烯酸树脂的要紧用途，如流平剂和湿润剂。

（一）利用最普遍的粉末涂料流平剂是丙烯酸树脂，代表产品是501[1]，它们是丙烯酸均聚物或丙烯酸共聚物，如丙烯酸正丁酯均聚物，丙烯酸异辛酯均聚物，丙烯酸二酯与丙烯酸异辛酯共聚物，丙烯酸正丁酯与丙烯酸异辛酯共聚物等。

它们的结构如下：

　　聚丙烯酸正丁酯

　　聚丙烯酸异辛酯

　　丙烯酸正丁酯-丙烯酸异辛酯共聚物

　　这些流平剂的玻璃化温度都较低，室温下都是高粘稠液体的热塑性丙烯酸树脂。

　　流平剂的合成一般是溶剂法，溶剂有甲苯，二甲苯或异丙醇等。

引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈。

生产时，单体和引发剂同时滴入回流溶剂中，溶剂回流除去聚合热，滴加完毕补加引发剂，充分聚合减少残留单体。

而后抽真空除去溶剂和小分子聚合物，取得产品。

　　聚合物分子量在专门大范围内都有良好的流平排除缩孔的作用。

流平剂质量要求颜色浅，呈水白色，残留溶剂和低分子物要少。

　　作者用无溶剂本体聚合法生产流平剂，减少环境污染，降低本钱[2]。

　　粘稠液状流平剂在粉末涂料生产中利用很不方便，现多采纳载体吸收法制成母料固体。

用于吸收的载体材料有树脂，如环氧树脂、聚酯树脂，也有无机材料，如胶体二氧化硅（白碳黑）、碳酸钙、硫酸钡等。

吸收后，流平剂有效成份为10%~70%。

　　用树脂吸收的流平剂，在粉末涂料配方中，要从相应树脂中扣除流平剂中所含的该树脂份数。

假设用胶体二氧化硅、CaCO3、BaSO4等无机物吸收的流平剂，那么在粉末涂料中带入了相应的填料。

　　普遍以为流平剂的作用是在粉末涂料成膜进程中，流平剂渗透到涂膜表面，改变表面张力，排除缩孔。

流平剂对排除、减轻桔皮的作用不大。

流平剂用量过量，反而会使表面产生雾影或发粘。

丙烯酸流平剂的用量一样为料末涂料总量的%~1%有效成份。

流平剂用量对粉末涂料的阻碍见表1。

表1丙烯酸流平剂用量对涂膜的阻碍　

流平剂用量（粉末涂料总量%）

外观

机械性、抗冲击性/·

cm

耐溶剂MEK/次

其他

有缩孔

OK

＞300

没有完全消除缩孔

无缩孔

＞250

无缩孔轻微雾影

115

无缩孔手感发粘

108

贮存，稳定性下降

　　透明罩光顶涂面粉末涂料用的流平剂应选用互溶性好的树脂及吸收流平剂，假设是无机载体吸收的流平剂应选择相近折光的载体流平剂。

不然会阻碍透明粉末的透明性。

　　在美术型粉末涂料中，改变流平剂的用量能够调剂美术型粉末涂料涂膜表面的花纹。

（二）润湿剂（WetingAgent）

　　润湿剂又称光亮剂、增光剂，代表产品是701。

　　润湿剂一般是甲基丙烯酸甲酯均聚物或甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯共聚物，甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸异辛酯共聚物。

　　因甲苯、二甲苯作溶剂溶液聚合，引发剂是过氧化二苯甲酰，聚合后，真空脱除溶剂，冷却后破碎，成产品。

　　共聚时，也能够加入适当量苯乙烯，但加入量不宜太高，以幸免涂膜外观产生亮点，或使机械性变差。

　　共聚物玻璃化温度在55~60℃之间，常温下是固体，能够直接加入粉末涂料配方中。

　　典型润湿剂的化学结构式如下：

　　润湿剂在粉末涂料中提高光泽的缘故与流平剂相似。

在涂料烘烤时，润湿剂会渗浮在颜填料表面或渗浮到涂膜表面，有助于连接料对颜填料的润湿，而提高涂膜光泽，但因为润湿剂在烘烤温度下黏度大大高于流平剂黏度，因此对微细针孔有排除作用，但关于缩孔的排除作用并非明显。

　　加入润湿剂还能够降低其它物质对涂膜表面的干扰作用。

　　润湿剂对提高光泽的数值一样在数度范围，不可能提高十几度或数十度。

　　润湿剂在粉末涂料配方中一样用量在1%~5%，太少不起作用，太多会阻碍机械性能。

　　表2是润湿剂不同用量对β羟烷基酰胺-聚脂树脂粉末涂料的阻碍。

润湿剂用量%（占粉末涂料总量）

光泽%/60°

机械性能

耐冲击50Kg·

耐溶剂性/MEK次数

外观（针孔）

89

120

大而多针孔++

92

100

小针孔+

65

无针孔0

40

85

X

30

无针孔、桔皮+0

　　在美术型粉末涂料中，为了产品特殊外观成效。

润湿剂用量能够从0到更多。

　　（三）热塑性丙烯酸粉末涂料

　　热塑性丙烯酸粉末涂料是由不含或含极少量活性官能团的热塑性丙烯酸树脂为成膜物的粉末涂料。

其优势是其优良的光学性能和保光性能，其缺点是附着力和机械性能不足，假设分子结构中含有少量丙烯酸或甲基丙烯酸链节，能够提高其与底材或底漆的附着力。

　　该粉末涂料较多用作透明面涂、罩光透明粉末薄涂层。

　　另外，以乙烯-丙烯酸共聚热塑性树脂作为成膜物的热塑性粉末料涂，用于涂覆钢管。

因为在乙烯中加入丙烯酸单体共聚，使链上增加羧基，大大提高了热塑性聚乙烯粉末涂料与底材的附着力，且能维持聚乙烯的耐侵蚀性、耐渗透性，是一种高性能复合热塑性管道粉末涂料。

　　三、热固性丙烯酸树脂粉末涂料

　　由热固性丙烯酸树脂与交联剂或交联树脂为要紧成膜物的粉末涂料称为热固性丙烯酸粉末涂料。

热固性丙烯酸树脂是由含活性基因的丙烯酸酯单体共聚取得主链为丙烯酸，侧链带有活性官能团的丙烯酸树脂，酯基上带有缩水甘油脂（带环氧基）或带羟基、羧基和不饱和键等官能团。

（一）带环氧基的丙烯酸树脂

　　共聚丙烯酸树脂带环氧基的最要紧单体是甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）。

　　甲基丙烯酸缩水甘酯沸点195℃，玻璃化转变温度（Tg）41℃，相对分子质量（MW）.，折光指数，密度，溶于水。

　　共聚时，引入酯基上带有环氧基的缩水甘油基。

　　甲基丙烯酸缩水甘油酯树脂由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚，能够适当引入苯乙烯提高耐水性，可是苯乙烯加入会使耐候性降低，也会使润湿性、互溶性变差，显现亮点。

　　操纵甲基丙烯酸缩水甘油酯含量转变能够制得不同环氧当量的产品，使分子官能度不同，改变树脂固化交联密度。

不同环氧当量的产品在粉末涂料中有不同的用途。

　　参与共聚的其他单体的种类和比例能够调剂玻璃化温度。

　　引发剂是过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈，前者分解后有分解产物留在聚合物中，后者分解后没有残留物。

　　一样用甲苯、二甲苯等作溶剂进行溶液聚合。

聚合终止后抽除溶剂及残留单体或低分子物，冷却取得固体产品。

　　GMA树脂机械抗冲击性能不高，在合成时加入长碳链脂肪酸与环氧基反映生成酯，有内增塑作用，能够提高耐冲击性。

　　表3GMA丙烯酸树脂和性能　

　　GMA树脂典型化学结构如下：

　　环氧当量不同的产品，有不同用途，按GMA树脂环氧当量分为三级：

环氧当量700左右，利用缩水甘油酯和TGIC与羧基反映速度差及不相容性，用作户外粉末超低光泽的消光树脂，能够做到10度以下。

例如以下配方（烘烤200℃/10min）：

　　户外用聚脂树脂

　　P9336（30~35mkOH/g）285

　　TGIC10

　　SY200-795

　　流平剂5～6

　　增光剂5～10

　　安息香2～4

　　钛白粉130～170

　　消光硫酸钡50～100

　　配方TGIC/GMA-700比例增大，涂膜光泽增加，比例减小，光泽降低。

　　制粉时，分散要充分，混合要尽可能均匀。

　　环氧当量500左右的GMA树脂用酸交链制造丙烯酸粉末涂料，酸交联剂一样用柔韧性好的二元酸，如十二碳二酸，另加少量E-12环氧树脂，用以增加涂膜的附着力和机械性能，该粉末涂料能够薄涂30-50μm。

例如配方：

　　GMA树脂SY200-5500

　　DDDA结晶十二碳二酸120

　　安息香5

　　流平剂PV8810

　　钛白粉R920350

　　环氧树脂E-1250

　　配方中加入适量紫外线吸收剂是有利的。

　　环氧当量300左右的GMA树脂，其每一个分子多达九个环氧基官能团。

能够专门大提高交联密度，用于耐热粉末涂料中。

　　环氧当量300的GMA树脂还能够用于美术粉末涂料中，提高表面浮凸花纹成效。

　　环氧、聚酯、聚氨酯和丙烯酸粉末涂料性能比较见表4。

　　表4四类粉末涂料性能比较表　　

　　溶剂型和水分散型涂料中丙烯酸树脂涂料是户外用途的首选。

在粉末涂料中目前尚未如此重要。

可是丙烯酸树脂粉末涂料在汽车面漆（primer-surface）和罩光清漆（cleartopcoating）方面已经被