玻璃漆用羟基丙烯酸乳液的制备与性能.pdf

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1、2015年3月四川师范大学学报(自然科学版)Mar．。2015第38卷第2期JournalofSichuanNormalUniversity(NaturalScience)Vo1．38．No．2玻璃漆用羟基丙烯酸乳液的制备与性能陈维维，王嘉钰，王恒，赵丽娟(四川师范大学化学与材料科学学院，四川成都61oo66)摘要：采用半连续种子乳液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸(AC)、苯乙烯(st)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)作为共聚单体，制备了用于玻璃漆的羟基丙烯酸乳液．采用差热分析法(DSC)、凝胶渗透色谱法(GPC)、粒度仪和粘度计

2、等研究了甲基丙烯酸羟乙酯的质量分数、乳化剂质量分数、引发剂质量分数、单体比例以及聚合工艺对羟基丙烯酸乳液聚合以及性能的影响．研究发现当固体质量分数达到55％，羟基值3．5％，玻璃化转变温度在35℃，涂膜具有好的附着力，漆膜的硬度，耐酒性和其他物化性能均达到玻璃漆的使用要求．关键词：羟基组分；乳液聚合；玻璃漆中图分类号：TQ633文献标志码：A文章编号：1001—8395(2015)02—0270—05doi：10．3969／j．issn．1001—8395．2015．02．023丙烯酸乳液具有成本低、耐候性好、光泽高、为溶剂不仅降低成本，而且克服了有机溶剂的有毒环

3、保的特点，是涂料中发展最快、品种最多的环保性、易挥发性、刺激性气味大等缺点，涂膜附着力、型涂料_1J．研究丙烯酸涂料的羟基值、玻璃化转硬度、耐酒性和其他物化性能与文献[3]的工艺变温度、固化速度等对基材的润湿、漆膜的强度、涂相近．料的施工工艺、涂层的光泽饱和度等的影响，有利1实验部分于扩大其应用领域，替代环境污染产品．传统上，玻璃的装饰是通过在熔铸玻璃的过程1．1原料甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯中添加颜料，或在玻璃铸成后用雕刻，磨砂等工艺(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、苯乙烯(St)、达到艺术的效果，过程费时费工．随着涂料技术的甲基丙烯酸(AC)、

4、过硫酸钾(KPS)、氨基树脂、乳发展，在玻璃表面直接涂装以增加产品性能或达到化剂(十二烷基硫酸钠、0P一10)、十二烷基硫醇预期装饰效果的趋势日益增加．其中，水性玻璃漆(SH)均为化学纯试剂，市售．相关的开发原理还可直接运用于其他如陶瓷、电镀1．2工艺流程将质量分数20％的乳化剂与全部件、冷铝材等材料，成为玻璃涂料中成长最快的领单体搅拌混合得预乳液．将剩余乳化剂、碳酸氢钠域．水性涂料中．水性聚氨酯涂料，固化速度好但成与去离子水放人四颈瓶，搅拌，回流，加热，乳化剂本过高；水性醇酸树脂涂料有干性较差，保光性不溶解后，加入质量分数20％的预乳液和质量分数好等较多缺点；水

5、性羟基丙烯酸涂料发展前景广50％的引发剂，反应一段时间后，分别滴加剩余预阔．本文采用种子乳液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯、乳液和引发剂，2h滴完，保温1h，加氨水调节pH丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙值，降温冷却至室温，倒出乳液．酯作为共聚单体，制备用于玻璃漆的羟基丙烯酸乳1．3性能测试采用凝胶渗透色谱法(GPC，凝胶液．将制备的羟基丙烯酸乳液与固化剂配置成双组色谱仪Tegent，型号Waters／1515)测定羟基丙烯酸份清漆，测试涂层的硬度、附着力、耐酒性等物理化乳液的相对分子质量和分子质量分布．学性能，研究发现涂层达到玻璃漆的使用要求．与用差热分

6、析法(DSC，美国TA公司，型号DSC文献[3]所制备的羟丙树脂工艺相比，本工艺以水—TOIO0)测定羟基丙烯酸乳液玻璃化转变温度．测收稿日期：2014—09—04基金项目：四JIf省重点实验室开放课题(KFKT2013—05)资助项目通信作者简介：赵丽娟(1978一)，副教授，主要从事高分子材料结构与性能演变研究，E第2期陈维维，等：玻璃漆用羟基丙烯酸乳液的制备与性能271定条件：在氮气环境下，5~C／rain，温度范围在的基础上，考察了乳化剂质量分数对羟基丙烯酸乳一2070oC．液性能的影响，如表1所示．采用旋转粘度计(NDJ一1，上海天峪仪器仪表表1乳化剂质

7、量分数对羟基丙烯酸乳液性能的影响Table1Theefectofemulsifiercontentsontheproperties有限公司)测定羟基丙烯酸乳液的粘度．ofhydroxyl—acryliclatex采用激光粒度分布仪(BT一9300S，丹东市百特仪器有限公司)测定羟基丙烯酸乳液的粒径．采用乙酰化试剂法测定测定羟基丙烯酸乳液的羟基值．羟基值定义为1g试样所含羟基值相当于氢氧化钾的毫克数．操作步骤：准确称取0．6g试样放入250mL锥随着乳化剂的质量分数增加，分子量及分子量形瓶中，加入10mL乙酰化试剂(乙酸酐：吡啶=分布、玻璃化转变温度、羟基值变化不大

8、，粘度有所