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丙烯酸樹脂涂料的應用和性能分析

發布時間:2019-06-20 08:50:03

1 引言

 

涂料在汽車、家具、建筑等方面有著非常廣泛應用,不僅可以提高其美觀性,還能起到一定的保護作用,延長使用壽命。在社會經濟發展過程中,涂料所發揮的作用越來越重要,人們對涂料的性能和質量有著非常高關注度。當前人們生活水平越來越高,環境保護意識逐漸增強,越來越珍惜資源的利用,對涂料產品質量要求十分嚴格,世界涂料工業正在向著經濟、生態、能源、效率的4E”原則方面發展。丙烯酸酯涂料的主要原料為甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯,混合樹脂制作成丙烯酸樹脂基料,本文就丙烯酸酯涂料的性能和應用展開研究分析。

2 丙烯酸樹脂

丙烯酸樹脂是由甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯與烯類單體所組成的共聚物,相比于其他合成高分子樹脂材料,丙烯酸樹脂材料有著非常明顯的優點,比如說耐光性、耐候性、耐久性、耐熱性等,230℃下不會發生變色,同時有著良好的耐酸堿腐蝕特性。在汽車、家電、建筑、塑料制品等方面應用越來越廣泛。結合不同的樹脂結構和生產工藝,丙烯酸數值涂料可以分為幾種不同類型。2.1 丙烯酸樹脂結構與性能之間關系

一方面是穩定性,包含UV性、耐酸堿性、耐化學腐蝕性等。丙烯酸酯類數值因為存在有a-H,其耐氧化性和耐UV 性低于甲基丙烯酸酯類樹脂。丙烯酸樹脂以C-C 鍵為主鏈,有著非常好的耐氧化性、耐酸堿性和耐水解性。另一方面是機械性能,丙烯酸樹脂的機械性能包含有延伸性、硬度、韌性等,這些性質很大程度上受到聚合物分子結構密度因素影響。隨著側鏈的增長,丙烯酸樹脂的拉伸強度和硬度會有明顯下降,延伸率和柔軟性明顯增大。聚甲基丙烯酸酯因為其a-位存在甲基,對C-C主鏈旋轉運動起到較大限制。聚丙烯酸酯中不存在a-甲基,每個鏈都能夠圍繞主鏈進行旋轉運動,這也就是聚甲基丙烯酸酯硬度和拉伸強度好,柔軟性和延伸性較聚丙烯酸酯差的原因。

 

2.2 丙烯酸樹脂的合成

丙烯酸樹脂以自由基反應作為基本反應,可以將其分為鏈引發、鏈增長以及鏈終止三個過程,同時整個過程中還伴有鏈轉移。在合成熱塑性丙烯酸樹脂過程中,必須要做好對分子量和分子量分布的控制,雖然說隨著分子量的增加,漆膜的機械性能會有明顯提高,但是漆膜的溶液黏度也會有明顯增加,降低固體含量,另外,隨著分子量的升高,還容易降低其溶解性。當前商業上所使用的熱塑性丙烯酸樹脂分子量在80000~90000左右。

分子量以及分子量分布等還容易受到單體加料方式、引發劑類型等因素影響。在選擇過氧化苯甲酰做引發劑時,苯甲酰自由基會分解,變為高活波型自由基,容易發生支化反應,剝奪單體或者聚合物分子鏈的氫原子,尤其隨著溫度的升高,在130℃以上,會出現大量支鏈,增大分子量分布。在單體加料方式方面,選擇間歇式加料方法,獲取的分子量分布較寬,選擇半連續滴加法以及連續

滴加法,可以獲取分子量分布較窄數值。一般先將溶劑加入反應釜中,升高至反應溫度,之后按照一定的速度持續加入混合液,維持反應釜中單體和引發劑正常濃度。如果單體加入速度能夠維持正常聚合溫度,反應釜中單體濃度基本上為常數。在烯類單體共聚物反應方面,還需要對單體競聚率有充分全面分析考慮。如果各個單體反應速率常數較為類似,可以將分子鏈結構看作無規分布,如果各個單體反應速率常數存在有非常大差異,選擇間歇式加料法,將非常容易影響分子鏈組成均勻性,選擇半連續滴加法以及連續滴加法等方式,做好單體滴加速度控制,保持與聚合速度相一致,可以獲取平均組成分子鏈。

 

3 丙烯酸酯涂料主要性能和用途

丙烯酸酯涂料原料由石油化工生產而來,成本低,有著非常豐富的資源儲備。丙烯酸酯涂料發展過程中為了實現對性能的改進,降低生產成本,還需要使用丙烯酰胺、苯乙烯等烯烴單體工具,不同共聚物的特點各不相同,需要結合產品具體要求,明確不同型號涂料種類。

 

3.1 丙烯酸酯涂料的主要性能

丙烯酸酯涂料的性能集中在以下幾個方面:第一,有著非常好的光澤,可以制成水白色清漆或者是純白色的白磁漆;第二,有著非常好耐光性,在紫外線照射下不會邊黃或者發生分解,可以長時間維持原有色澤;第三,耐熱性好,能夠作為中性涂料,與鋁粉和銅粉等混合,具有金銀一樣色澤,抗酸堿腐蝕,耐油脂;第四,能夠長期貯存,不會發生變質等情況。

 

3.2 丙烯酸酯涂料的主要用途

因為丙烯酸酯涂料良好使用性能,當前在汽車裝飾、家電、機械、儀表、建筑、皮革等領域有著非常廣泛應用,屬于一種新型優質涂料。可分為溶劑性丙烯酸酯涂料水性丙烯酸酯涂料無溶劑型丙烯酸酯涂料三種不同類型。

 

溶劑型丙烯酸酯涂料分為熱塑性熱固性兩個類別。熱塑性丙烯酸酯涂料比較適合應用在工業等領域,比如說建筑外墻噴涂、汽車修補漆等,為了實現對環境污染問題的有效控制,可以使用非光活性溶劑。熱固性丙烯酸酯涂料包含有羥基丙烯酸酯涂料、環氧丙烯酸酯涂料等,固化劑選擇氨基樹脂,可應用在家用電器、汽車面漆等,選擇多異氰酸酯作為固化器,可應用在汽車面漆、建筑外墻涂裝等,選擇多元胺或者多元酸作為固化劑,可應用在罐頭噴涂等,選擇環氧樹脂作為固化器,可應用在罐頭噴涂等,選擇三聚氰胺樹脂作為固化劑,可應用在底層、中層涂料中,在家具金屬涂料方面也有著非常好應用效果。

 

水性丙烯酸酯涂料分為熱塑性丙烯酸酯乳膠漆、熱固性丙烯酸酯乳膠漆兩種,熱塑性丙烯酸酯乳膠漆主要應用在建筑外墻涂料、水性路標漆、金屬防腐涂層等方面;熱固性丙烯酸酯乳膠漆有乳液型、水稀釋性和水溶液性等類別,乳液型應用在馬路標志漆、建筑內外墻涂料等;水稀釋性主要應用在汽車電泳底漆、鋁制門窗框等;水溶液性主要應用在汽車底漆、家用零部件涂裝等。

 

無溶劑型丙烯酸酯涂料主要是指熱固性紫外光固化涂料和熱固性丙烯酸酯粉末涂料兩種,其中紫外光固化涂料應用在光纖涂料、木器漆、塑料涂料等方面;丙烯酸酯粉末涂料應用在護欄用涂料、鋁制輪轂涂料等,當前已經開始應用在汽車罩光漆等領域。

 

3.3 水性丙烯酸酯涂料

水性涂料工藝技術起步較晚,當前其工藝逐漸發展成熟,有著環保和節能等特點,已經逐漸發展為現代涂料的一個主要發展方向,目前其品種、功能和用途越來越完善。當前所開發的水性涂料中,就固化溫度而言,國外有乳膠漆可以實現對2℃溫度下固化。在應用范圍方面,建筑涂料方面應用最為廣泛,已經成功開發出水性聚氨酯涂料等。丙烯酸酯乳液的成功研發,為涂料水性化的實現打下良好基礎。在實際應用過程中,丙烯酸酯乳液具備有良好的使用性能,具備無污染等特點,同時還能夠配置成施工性能優良涂料,使用安全性可以得到有效保證。水性丙烯酸酯在組成性相對較為簡單,當前還很難滿足高性能影音領域實際需要。使用環氧樹脂改性丙烯酸樹脂,可以獲取有著良好性能的水性防腐和防銹涂料,使用有機硅改性丙烯酸酚,還可以獲取性能優良的水性建筑涂料。

 

結 語

丙烯酸酯涂料在實際應用中有著非常卓越性能,在汽車裝飾、家電、機械、儀表、建筑、皮革等領域有著非常廣泛應用,屬于一種新型優質涂料,包含溶劑性丙烯酸酯涂料、水性丙烯酸酯涂料、無溶劑型丙烯酸酯涂料等不同類型,丙烯酸酯涂料在實際使用過程中,可以結合實際需要,添加不同固化劑,使其具備不同性能,更好的滿足使用要求。

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