DMC在料中的应用.doc

碳酸二甲酯（DMC）在涂料中的应用 常州涂料化工研究院 碳酸二甲酯的应用报告 1 前言 碳酸二甲酯是一种新兴的化学原料。近十年来，碳酸二甲酯及其衍生物的研究开发，已成为世界化工研究热点之一，并取得突破性进展，应用领域也在日益扩大。 碳酸二甲酯（Dimethvl Cabonate）简称DMC,常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4℃，沸点90.1℃，密度1.069g/cm3，折射率（nD20））—醋酸正丁酯的t90时间，s； 因而，醋酸正丁酯的R0=1。RO的数值越大，表示该溶剂挥发的越快。七种溶剂的相对挥发速度见表1，挥发速度测试结果见图1. 表1 常用溶剂相对挥发速度见表 名称 分子式 分子量 沸点，℃ 相对挥发速率 丙酮 丁酮 碳酸二甲酯 醋酸丁酯 醋酸乙酯 甲苯 二甲苯 CH3COCH3 CH3COC2H5 CH3OCOOCH3 CH3COOC4H6 CH3COOC2H5 C6H5CH3 C6H4(CH3)2 58.08 72.10 90.08 116.15 88.10 92.13 106.13 56.1 79.6 90.3 126.5 77.0 111.0 135.0 7.2 4.65 3.4 1.0 5.25 1.95 0.68 从表1中可以看出，碳酸二甲酯的挥发速度比丙酮、丁酮、醋酸乙酯慢，比醋酸丁酯、甲苯二甲苯要快。 4碳酸二甲酯溶解力测定 4.1对丙烯酸树脂的溶解力 丙酮、丁酮、碳酸二甲酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯六种溶剂的溶解度参数见表2 表2 常用溶剂溶解度参数表 名称 溶解度参数 丙酮 丁酮 碳酸二甲酯 醋酸丁酯 甲苯 二甲苯 10 9.3 10.4 8.5 8.9 8.8 以上述六种溶剂在相同条件下考察其对于热塑性丙烯酸树脂的溶解力。参考树脂为A-01固体丙烯酸树脂，该树脂的分子量为62000，玻璃化温度为55℃，用六种溶剂将该树脂溶解到50%、40%、30%、25% 的固含量，用旋转黏度计测定不同浓度下的黏度。具体数据值见表3。 表3 不同固含量A-01丙烯酸树脂的黏度 温度：26℃ 溶剂 固含量 丙酮 丁酮 碳酸二甲酯 醋酸乙酯 甲苯 二甲苯 50% 402 410 1050 1050 1190 1190 40% 93.2 108 347 261 375 380 30% 25.7 35.8 94.7 80.2 103 113 25% 14.3 22.4 45.1 43.3 55.7 58.8 在以上述六种溶剂溶解参考树脂为A-06丙烯酸树脂，A-06分子量为42000，玻璃化温度为44℃，同样将树脂溶解到50%、40%、30%、25% 的固含量，测定不同固含量时的黏度，见表4. 表4 不同固含量A-01丙烯酸树脂的黏度 温度：26℃ 溶剂 固含量 丙酮 丁酮 碳酸二甲酯 醋酸乙酯 甲苯 二甲苯 50% 305 315 535 528 605 620 40% 65.5 69.7 171 170 185 198 30% 21.8 22.8 49.8 46.7 53.5 60.8 25% 13.2 14.3 29.5 27.5 32.3 36.6 从表2、表4中可以看出对于上述两种丙烯酸树脂而言，丙酮的溶解力是最大的，其次是丁酮、醋酸乙酯、碳酸二甲酯、甲苯、二甲苯。但是从溶解度参数表来看，碳酸二甲酯的溶解力要强于丙酮，这是因为表中列出的溶解度参数仅适用于非极性体系，而对于强极性分子体系，会产生误差。在这几种溶剂中，表5列出了各种溶剂的氢键力大小。丙酮、丁酮、醋酸丁酯属于中等氢键，碳酸二甲酯、甲苯、二甲苯都属于弱氢键，所以前三种溶剂的溶解力都要强于后三种溶剂。 在中等氢键的三种溶剂中，在依据溶解度参数表的数值，溶解力由大到小的分别是丙酮、丁酮、醋酸丁酯。在若氢键的三种溶剂中，溶解力大小分别是碳酸二甲酯、甲苯、二甲苯。因此，这六种溶剂的溶解力从大到小依次是：丙酮、丁酮、醋酸丁酯、碳酸二甲酯、甲苯、二甲苯。 表5 常用溶剂溶解度参数与氢键值 名称 溶解度参数（cal/cm3） 氢键值 丙酮 丁酮 醋酸丁酯 碳酸二甲酯 甲苯 二甲苯 9．9 9.3 8.5 10.4 8.9 8.8 9.7 7.7 8.8 0 4.5 4.5 4.2对硝基树脂的溶解 丙酮、丁酮、醋酸丁酯在常温下都能将消化棉粉溶解，碳酸二甲酯、甲苯、二甲苯在常温下却不能将其溶解。依照极性相似的原则，硝化棉粉是极性的，能够溶解于极性的酯和酮类化合物中，而不能溶于烃类化合物中，甲苯、二甲苯是微极性的，碳酸二甲酯是非极性的，所以都不能溶解。但是在碳酸二甲酯中加入部分丙酮或丁酮，对硝化棉粉的溶解就大有改观，经过实验发现，丙酮与碳酸二甲酯的比例从1：3一直到1：10都能将硝化棉粉溶解。