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为防止可挥发性有机物继续污染地球环境,环保型涂料逐渐取代溶剂型涂料。在所有环保涂料中,水性涂料的研究是极其重要的方向之一。本文在合成出丙烯酸树脂用其制备出固化漆膜综合性能较好的水性涂料的基础上,用端烯基大分子单体与丙烯酸酯类单体聚合,合成梳型丙烯酸树脂,用其制备水性涂料,研究其固化漆膜性能的影响因素。
结果表明,合成丙烯酸树脂的最佳反应条件为:共聚温度为107℃;聚合反应时间为6小时(其中单体滴加时间为3小时,保温时间为3小时);引发剂用量为单体总质量的1.5wt%;丙烯酸单体用量为单体总质量10wt%,丙烯酸丁酯用量为单体总质量35wt%;中和度为70%。用所合成的丙烯酸树脂制备水性涂料涂膜,其在140℃下烘烤30min后得到性能优良的固化漆膜;漆膜外观致密平整,光泽度20°/60°为103.4/119,柔韧性2mm,硬度可达3H,附着力0级,抗冲击强度为50cm·N。
采用邻苯二甲酸酐脂化的方法合成出带有苯环的端烯基芳香族大分子单体。用所制得的端烯基芳香族大分子单体与丙烯酸酯类单体共聚合,得到梳型丙烯酸树脂,用其制备了漆膜性能较好的水性涂料。但由于端烯基芳香族的提纯和表征比较困难,从而限制了其应用。
本文着重以叔碳酸缩水甘油酯(E10P)为单体,甲基丙烯酸为起始剂,通过E10P开环聚合,合成出端烯基聚醚大分子单体。研究了E10P、催化剂用量、反应时间、反应温度对E10P单体转化率的影响。用FTIR和1H·NMR对端烯基聚醚大分子单体进行了表征。
用端烯基聚醚大分子单体与丙烯酸酯类单体进行共聚,得到新型梳型丙烯酸树脂,用其制得了水性丙烯酸酯涂料。大分子单体的加入,对漆膜的性能有一定的改善。当大分子单体用量为单体总质量的5wt%时固化漆膜的性能最佳。