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丙烯酸涂料
前言:
丙烯酸系树脂涂料主要类型有:溶剂型涂料;水性涂料(包括水乳液型和水溶性的热塑性、热固性涂料);高固体份涂料和粉末涂料。与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而成为当前发展的主要方向。
由于这种树脂是线形结构,属于热塑性材料, 表现出“热粘冷脆”的缺点。为了克服这些缺点,常采用丙烯酰***-甲醛体系,在热稳定性和坚牢度上有大幅度的提高,并在一定程度上提高了耐溶剂性能。N-羟***丙烯酰***官能单体参与丙烯酸酯单体共聚,可以制备自交联型的耐溶剂的改性丙烯酸树脂涂饰剂。同时在聚合工艺和乳胶颗粒结构的设计上开展了一些卓有成效的研究工作,如无皂乳液聚合、核壳结构乳液以及胶乳互穿网络聚合物。
丙烯酸系树脂涂料具有色浅、保色、保光、耐侯、耐腐蚀和耐污染等优点,而广泛应用在家具、建筑物、皮革制品、日用品的涂饰和造纸、印染、木材加工、塑料合成等工业上。
丙烯酸树脂的性能与相应的结构存在对应关系,由于常规丙烯酸树脂的应用性能在特定场合存在一定的缺陷,因而对结构进行改性成为近年来丙烯酸树脂合成中最关注的课题之一。
改性丙烯酸酯,涂层附着力的改善非常显著。环氧化的腰果壳油丙烯酸酯用于光固化涂料,其贮存稳定性、光固化速率,涂膜韧性改善非常理想。用环氧改性的丙烯酸粉末涂料,其硬度、耐化学品性、附着力、涂膜
平整性,耐溶剂性具有优势。而环氧改性丙烯酸作为防腐涂料的成膜物较丙烯酸树脂具有更好的抗盐雾性,抗腐蚀性能。在环氧改性丙烯酸树脂的合成技术中,目前使用较多的有核- 壳杂化结构,互穿聚合,微乳聚合等。为了提供与环氧树脂反应的交联点,聚合过程中可以引进羟基,酰***基,以提高成膜物的耐水性、耐候性等。官仕龙等人研究了具有光敏特征的酚醛与环氧复合改性丙烯酸酯的过程,采用三乙***作为催化剂,当反应温度达到95℃时,丙烯酸可在6 h 内反应完全,改性后的成膜树脂具有优良的动力学性能、耐溶剂性和耐酸碱性。
有机硅改性在近年来的研究非常活跃,日本Atomix 成功研制出一种新的高交联度丙烯酸硅氧烷复合树脂,该树脂为无溶剂双组分固化体系,具有强的耐酸性。胡丽梅等人用八硝苯基笼型倍半硅氧烷(ONPS)改性丙烯酸酯,采用半连续乳液聚合工艺,发现ONPS 的加入没有改变乳液的粒径大小,但涂膜的耐水性、耐油性、硬度和拉伸强度明显提高。而高富堂等人认为:种子乳液聚合更有利于硅氧烷改性聚合工艺的稳定性。利用硅氧烷的难燃性,可以与羟基金属氧化物复合改性丙烯酸酯制备具有阻燃特征的聚合物。利用有机硅改性丙烯酸树脂的报道虽然很多,但一般可分为3 类:含双键的硅氧烷、含羟基硅氧烷,含H 聚硅氧烷,其反应特征分别为:
无机杂化复合聚合改性既可拥有有机高分子的粘接强度、拉伸强度又可赋予无机材料的耐热性、尺寸稳定性。纳米TiO2 改性的聚丙烯酸酯由于其独特的抗紫外线性,而在高档汽车涂料,建筑涂料领域有很好的应用前景。用纳米
SiO2 改性丙烯酸酯用于建筑涂料,涂层的耐沾污性、耐洗刷性和耐候性有显著提高。周树学等人在研究不同形态的纳米SiO2 对丙烯酸酯- 聚氨酯涂层的影响时,发现网状纳米SiO2 比颗粒状纳米SiO2 更有利于涂层耐划伤性的提高。ZrO2、CaCO3、粘土等纳米级粒子亦是改性聚丙烯酸酯的理想选择。
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