丙烯酸酯涂料改性研究现状及发展趋势.docVIP

丙烯酸酯涂料改性研究现状及发展趋势 班级： 姓名： 学号： 摘　要 本文综述了丙烯酸酯涂料的发展概况,对国内丙烯酸酯涂料改性的研究状况做了较详细的介绍,并展望了丙烯酸酯涂料的发展趋势。 关键词 丙烯酸酯涂料; 水性涂料; 有机硅; 环氧; 聚氨酯; 纳米粒子 1 前言 随着各国环保法规的确立和环保意识的增强,传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物(VOC) 的排放越来越受到严格限制。因此,开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料等环境友好型涂料已成为涂料研发的主要方向。 丙烯酸系乳胶涂料具有优良的耐热性、耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、附着力高和保色保光性好等优点,但在实际应用中,由于自身结构的限制,仍存在一些不足之处,如硬度、抗污染性、耐溶剂性等方面不尽人意。为了更好的提高丙烯酸酯涂料的综合性能,扩大其应用范围,需要对丙烯酸酯乳液进行改性。 2 丙烯酸酯涂料的改性研究 2．1 环氧树脂改性 环氧树脂具有黏附力强、成型收缩率低、化学稳定性好、电绝缘性以及热稳定性好等优点。丙烯酸与环氧树脂反应生成环氧丙烯酸酯,这种树脂具有抗化学腐蚀、附着力强、硬度高、价格便宜等优点;用它作预聚物制备的涂料在紫外光照射下可发生光聚合或光交联反应,它不仅固化速度快,而且涂膜性能优良,近年来发展迅速,正逐步取代传统木材、纸张、金属等使用的涂料。 邢宏龙等[1 ]将环氧树脂和丙烯酸在一定条件下合成环氧丙烯酸酯,当反应体系的酸值小于5时,冷却,加入适量马来酸酐,控制温度反应2h - 3h ,冷却,出料,用氨水中和,制得水溶性环氧丙烯酸酯预聚物。 固化阶段的工艺参数:辐射源采用北京埃士博UV125A(灯功率2OOOW) ,辐射距离15cm ,固化时间5s - 8s (与体系中添加的环氧豆油的量有关) 。 研究发现:合成预聚物时加入适量环氧豆油能够改善固化膜的柔韧性及附着力,并且用水易于调节涂料的黏度。 陈建山等[2 ]采用E - 44环氧树脂与丙烯酸反应,用鎓盐作催化剂,制备了适于配制竹木基涂饰的紫外光固化的环氧丙烯酸酯预聚物。固化阶段的工艺参数:光引发剂采用IR907 ,辐射距离20cm ,辐射时间35s。 徐超等[3 ]将一定量的环氧树脂、丙烯酸、三乙胺和甲苯加入三口烧瓶中,在油浴的条件下加热至一定温度(一般是100℃左右) ,在该温度下搅拌反应10h后,冷却至60℃,调节酸值,即可制得环氧丙烯酸酯预聚物。固化阶段的工艺参数: 辐射源采用1000W高压汞灯,辐射距离5cm ,辐射时间10min。 田志高等[4 ]通过对环氧树脂进行改性,降低其黏度,再用丙烯酸酯化,制得低黏度环氧丙烯酸酯预聚体。研究发现:改性环氧丙烯酸酯涂料比未改性涂料的黏度大大降低,施工性能明显变好。既能保持优良的涂膜性能,又能使涂膜的柔韧性增强。刘琳等[5 ]将自制的环氧丙烯酸酯树脂与活性稀释剂、光引发剂和其他助剂按一定比例搅拌混合均匀,制备了一种紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料。 固化阶段工艺参数:辐射源采用1000 W高压汞灯,辐射距离15cm ,固化时间5min。研究发现:体系中加入1 %的二乙胺,可以明显加快涂膜的固化速度,缩短固化时间,提高涂膜的硬度,而且涂膜变得透明;加入2 %的偶联剂KH - 570 ,则可明显改善涂膜的附着力。 2．2 有机硅改性 有机硅材料具有优良的耐热、耐候、抗氧化、耐辐射的性能,而且表面能低,具有憎水、抗污性。因此以有机硅和丙烯酸酯共聚可以制得以丙烯酸酯类大分子为主链,侧链为带烷氧基或羟基的硅烷或聚硅氧烷有机硅改性丙烯酸树脂乳胶涂料,以该树脂为主要成膜物的硅丙涂料集丙烯酸涂料和有机硅涂料之长,不仅具有超耐候性,还具有优异的耐水性、耐盐雾、耐温变性、耐玷污性及耐洗刷性能,主要应用于对耐候性能有特殊要求的建筑外墙涂料、工程机械涂料以及作业环境更为恶劣的码头设备、海洋设施等的表面防腐及装饰。 黄可知等[6 ]以三甲基氯硅烷改性后的MATS和丙烯酸酯类化合物为共聚单体,合成出了有机硅质量分数达35 %的硅丙乳液。研究发现:以此乳液为基料配制的乳胶涂料具有优良的耐候性、耐水性、耐擦洗性和耐玷污性等。 杨波等[7 ]通过甲基硅醇钾和丙烯酸酯的共聚反应,制得具有良好防水性乳液型石膏用涂料。研究发现:其引发剂(过硫酸钾) 用量为0.95 %时,石膏板2h 吸水率为2.25 %; 甲基硅醇钾用量为9.56 %时,石膏板耐玷污性良好, 用量为8.27 %、8.40 %时,耐油污性能良好。 黄月文[8 ]制备了易溶于溶剂汽油的含硅甲基丙烯酸酯改性的丙烯酸酯共聚物,通过水接触角、吸水率、铅笔硬度以及FT - IR光谱和DSC等测试,研究了丙烯酸酯单体侧链烷基对共聚物溶解性能的影响及含硅丙烯酸酯单体及其共聚工艺对共聚物