水性不饱和聚酯改性丙烯酸树脂的合成与应用研究

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1、广州大学工程硕士学位论文摘要丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸酯类和丙烯酸酯类及其它烯属类单体共聚而制成的树脂，水性丙烯酸树脂不但价格低、使用安全，而且绿色环保，更符合可持续发展的要求，是水性涂料中品种最多以及发展最快的无污染型涂料。本文以新戊二醇、间苯二甲酸、己二酸、顺丁烯二酸酐等为原料，三氧化二锑为催化剂，通过分别改变配方中不饱和聚酯树脂的顺酐比首先制备带羟基的不饱和聚酯树脂（UPR）；接着通过甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）桥联接枝，引入丙烯酸（AA）、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯（MMA）等组分组成的单体进行改性，由不同配比的单体组分与端羟基不饱和聚酯树脂（UPR）在酸值、羟值一定的基础上

2、进行自由基聚合以及中和反应，制得含端羟基的水性不饱和聚酯改性丙烯酸树脂。同时，通过对改性树脂与固化剂氨基树脂（AR）、硅溶胶（固含量30%）、功能性单体叔碳酸乙烯酯以及不同温度下制得改性丙烯酸树脂的涂膜的吸水率、光泽度、硬度、附着力、耐冲击性、耐溶剂性等综合性能进行考察，目的是制备出兼具端羟基水性不饱和聚酯树脂和丙烯酸树脂优点的环保型树脂。实验结果显示，顺酐比占7%，合成的不饱和聚酯：丙烯酸类单体质量比1:0.6时，制得的改性丙烯酸树脂性能较优；改性实验的最佳反应温度为170℃~180℃；当固化剂氨基树脂占总量的50%时，使用的丙烯酸单体的用量应选择在50%为宜；当丙烯酸单体占总量

3、的40%时，固化剂氨基树脂与树脂的比例100:30最为适宜；新戊二醇105.45g，聚脂：AR=100:40的条件下，硅溶胶添加量为2%时适宜；新戊二醇100.7g，聚脂：AR=100:30的条件下，硅溶胶添加量为6%时适宜；叔碳酸乙烯酯（VeoVa10）作为功能性单体对于溶液及漆膜的性能的影响，不同条件下有不同的性能上的差别，如下：在改性树脂：AR=100:20的条件下,叔碳酸乙烯酯的量达到18%时，其光泽度、硬度、柔韧度、抗强度性能等达到最佳；在VeoVa10为6%的条件下，固化剂氨基树脂占50%时对体系溶液综合性能最好；在VeoVa10为12%以及24%的条件下，固化剂氨基树

4、脂占30%时对体系溶液综合性能最好；在VeoVa10为18%的条件下，固化剂氨基树脂占20%时对体系溶液综合性能最好。关键词：水溶性树脂；端羟基不饱和聚酯树脂；自由基聚合；丙烯酸树脂I广州大学工程硕士学位论文ABSTRACTTheacrylicresinismadefrommethacrylate、acrylicsandtheotherolefinicmonomerintheformofcopolymerization.Asakindofpollution-freecoatingwithfastdevelopmentandabundantvarieties,thewatersolu

5、bleacrylicresinhasmanyadvantageswhenitcomparedwiththetraditionalsolvent-basedcoatings,suchascheaper、saferandlesspollution.Firstofall,itneedtocompoundakindofunsaturatedpolyesterresin（UPR）withhydroxylgroup，respectivelychangingtheformulaofunsaturatedpolyesterresininmaleicanhydrideratioandthequali

6、tyofthepolyesterandacrylicacid,withNeopentylGlycol,IsophthalicAcid,AdipicAcid,MaleicAnhydrideastherawmaterial,antimonytrioxideasthecatalyst.Underthecertainhydroxylvalueandacidvalue,thehydroxyl-terminatedunsaturatedpolyesterresin(UPR)wouldbemodifiedbythemodifiedmonomerswhichconsistindifferentra

7、tioofhydroxylethylmethacrylate(HEMA),acrylicacid(AA),butylacrylate,andmethylmethacrylate(MMA),intheformoffreeradicalreactionandneutralizationreaction.Indifferenttemperatureandrespectivelymixedwiththecuringagentaminoresin(AR),silicasol(s