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1、第四章成膜樹脂的品種及性能4.1酚醛樹脂4.2聚酯樹脂4.3醇酸樹脂4.4不飽和樹脂4.5氨基樹脂4.6丙烯酸樹脂4.7環(huán)氧樹脂4.8聚氨酯樹脂4.9其他樹脂4.6丙烯酸樹脂烯類聚合物樹脂在涂料上應(yīng)用的種類很多,但最重要的是丙烯酸樹脂,丙烯酸樹脂是由丙烯酸及其酯類和甲基丙烯酸及其酯類或其它烯類單體共聚制成的樹脂。本節(jié)主要內(nèi)容4.6.1丙烯酸樹脂的主要類型4.6.2丙烯酸樹脂的結(jié)構(gòu)及性能特點4.6.3丙烯酸樹脂的主要性能4.6.4丙烯酸樹脂的固化4.6.5丙烯酸樹脂在涂料中的應(yīng)用丙烯酸類樹脂的種類很多,根據(jù)其合成單體的種類可以分為以下幾種類型。4.6.1丙烯酸樹脂
2、的主要類型一.丙烯酸及其酯類均聚物樹脂丙烯酸丙烯酸酯聚丙烯酸聚丙烯酸酯二.甲基丙烯酸及其酯類均聚物樹脂甲基丙烯酸甲基丙烯酸酯聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸酯三.其它烯類單體共聚樹脂一般說來,丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的均聚物的性能很難滿足成膜物的要求,通常要采取共聚的方法。參與共聚的其他單體主要有:苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酰胺等。例如:甲基丙烯酸酯與苯乙烯的共聚物4.6.2丙烯酸樹脂的結(jié)構(gòu)及性能特點一.丙烯酸及其酯類均聚物2.羰基相鄰氫原子的反應(yīng)活性較高。羰基相鄰氫原子易被自由基所奪取,因此水解穩(wěn)定性、光化學(xué)穩(wěn)定性稍差。1.主鏈容易旋轉(zhuǎn)。聚丙烯酸和羰基相鄰的是氫原子,空間
3、位阻較小,鏈旋轉(zhuǎn)容易,因此Tg較低,有較長的伸長率,但抗張強度較低,1.空間位阻較大,主鏈旋轉(zhuǎn)困難。聚甲基丙烯酸酯有一和羰基相鄰的甲基,由于空間阻礙較大,旋轉(zhuǎn)比較困難。聚合物的玻璃化溫度較高,并有較高的抗張強度和低端伸長率。二.甲基丙烯酸及其酯類均聚物2.沒有羰基相鄰氫原子,樹脂活性較低。有很好的抗水解性能以及化學(xué)穩(wěn)定性。三.其他共聚物其他共聚物隨著共聚物組成的不同,聚合物具有不同的性能。有的組成主要用于改善共聚物的力學(xué)性能,有的則可以賦予共聚物新的性能,因此根據(jù)在樹脂中的作用及對涂膜的貢獻,合成丙烯酸樹脂的單體可分為非功能性單體和功能性單體。(1)軟單體甲基丙
4、烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈等丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯等(2)硬單體主要用來改進樹脂的玻璃化溫度,調(diào)節(jié)樹脂的極性、溶解度以及機械力學(xué)性能等。1.非功能性單體丙烯酸、甲基丙烯酸等。丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯等。另外,還有酰氨基型、縮水甘油基型、N-羥甲基丙烯酰胺型等(2)羥基型(1)羧基型可以在樹脂中引入官能團,用以與交聯(lián)劑反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。2.功能性單體4.6.3丙烯酸樹脂的主要性能1.色淺。水白、透明。2.耐光、耐候性佳。戶外曝曬耐久性強,耐紫外光照射不易分解或變黃,能長期保持原有的光澤及色澤。3.耐熱、耐過熱烘烤。在170℃溫度下不分解、
5、不變色,在230℃左右或更高的溫度下仍不變色;丙烯酸樹脂對光的主吸收峰處在太陽光譜范圍之外,用它制成的丙烯酸酯漆具有特別優(yōu)良的耐光性及耐戶外老化性能。4.耐腐蝕。有較好的耐酸、堿、鹽、油脂、洗滌劑等化學(xué)品的沾污及腐蝕性能。4.6.4丙烯酸樹脂的固化一.熱塑性丙烯酸樹脂按照丙烯酸樹脂的固化性能,丙烯酸樹脂可以分為熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂兩類。熱塑性丙烯酸樹脂在成膜過程中不發(fā)生進一步交聯(lián),因此它的相對分子量較大,一般在75000-120000之間。一般為溶劑型涂料,利用溶劑揮發(fā)成膜在施工黏度下,其施工固體分一般在10%-25%之間。具有良好的保光保色性、耐
6、水耐化學(xué)性、干燥快、施工方便,易于施工重涂和返工,制備鋁粉漆時鋁粉的白度、定位性好。熱塑性丙烯酸樹脂在汽車、電器、機械、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。二.熱固性丙烯酸樹脂熱固性丙烯酸樹脂一般相對分子量較低一般在10000-20000之間,通過高固體樹脂的合成工藝,樹脂的相對分子量可低至2000。一般利用樹脂中的活性基團,用化學(xué)交聯(lián)劑進行固化,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。熱固性丙烯酸樹脂的固含量比較高,施工固體分一般在30%-70%之間。。一般用樹脂進行固化,常用的樹脂固化劑有:氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。與熱塑性樹脂相比,熱固性樹脂有以下優(yōu)點:(A)固含量較高;(B)與含有其他活性基
7、團樹脂的相容性更好;(C)具有更好的韌性;(D)具有更強的耐腐蝕性;(E)具有更高的耐熱性和耐紫外線照射性。熱固性丙烯酸樹脂廣泛用于家電涂料。如洗衣機、電冰箱、冰柜、空調(diào)等。具有優(yōu)良的粘結(jié)性和耐污性,因而無需底漆。另一個主要用途是作汽車涂料,具有固化溫度低、硬度高、柔軟性好、色漆范圍寬和戶外耐久性優(yōu)良等特點。丙烯酸樹脂為成膜物質(zhì)的涂料稱為丙烯酸涂料,它可用于多種涂料如溶劑型、水型、粉末型以及光固化型涂料。4.6.5丙烯酸樹脂在涂料中的應(yīng)用一.聚氨酯丙烯酸塑料漆(雙組分涂料)1.組成及特性由丙烯酸樹脂、顏料、助劑(甲組分)及溶劑、固化劑(乙組分)組成雙組分涂料。聚
8、氨酯丙烯酸塑料漆對聚丙烯