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涂料用丙烯酸樹(shù)脂深圳市立驊鑫貿(mào)易有限公司丸山一芳(溶劑型為主)丙烯酸樹(shù)脂是什么?甲基丙烯酸甲酯(MMA),苯乙烯(St),甲基丙烯酸二羥乙酯(2-HEMA),丙烯酸(AA)等單體聚合的聚合體丙烯酸樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)?1)耐久性耐候性,耐化學(xué)性,耐水性等2)無(wú)色適合清漆用3)廣泛的性能什么性能也得到4)長(zhǎng)期穩(wěn)定性長(zhǎng)期庫(kù)存中不會(huì)反應(yīng)苯乙烯St100甲基丙烯酸甲酯MMA105甲基丙烯酸叔丁酯tBMA107甲基丙烯酸異丁酯iBMA53甲基丙烯酸正丁甲酯nBMA20甲基丙烯酸環(huán)己酯CHMA66甲基丙烯酸二乙己酯2EHMA-10甲基丙烯酸月桂酯
LMA-65甲基丙烯酸二羥乙酯2-HEMA55甲基丙烯酸二羥丙酯2-HPMA26甲基丙烯酸MMA144丙烯酸甲酯MA6丙烯酸乙酯EA-24丙烯酸正丁酯nBA-56丙烯酸二羥乙酯2-HEA-15丙烯酸AA87
中文名稱英文簡(jiǎn)稱Tg(°C)常用單體的種類和玻璃溫度(Tg)丙烯酸樹(shù)脂的聚合方式本體聚合Bulkpolymerization有機(jī)玻璃板(Mw最大)溶液聚合Solutionpolymerization一般的(Mw最少)
懸浮聚合Suspensionpolymerization粒子樹(shù)脂(Mw稍大)乳液聚合Emulsionpolymerization乳液(Mw大)聚合方式
(英文)
特征1051)分子量和Tg的關(guān)系MwTg(°C)溶液聚合的MMA的TgMMA的Tg和分子量有機(jī)玻璃板2)丙烯酸樹(shù)脂的理論Tg
1
w1
w2
w3Tgp
Tg(1)
Tg(2)
Tg(3)
1
wn
Tgp
TgnΣTgp:
聚合物的TgTgn:
單體n的TgWn
:
單體n的重量比率=
[M]
√I∝MwMw:
聚合物的分子量
I:
引發(fā)劑量M:
單體的濃度3)單體濃度和引發(fā)劑量影響聚合物的分子量半衰期中文名稱英文名稱形狀(10hrs,°C)
過(guò)氧化苯甲酰Benzoilperoxide粉體72偶氮二異丁腈Azobisisobutylonitrile粉體67過(guò)氧化2-乙基己酸叔丁酯Tertiary-peroxy2ethylhexanate液體74過(guò)氧化苯甲酰叔丁酯Tertiary-butylperoxybenzoate液體105過(guò)氧化二叔丁基Di-tertiary-butylperoxide液體126常用引發(fā)劑按照溶劑的沸點(diǎn),聚合物的分子量和反應(yīng)溫度,選擇適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑AB引發(fā)劑濃度分子量4)引發(fā)劑濃度和分子量的關(guān)系
5)選澤丙烯酸樹(shù)脂的溶劑(○):很少使用芳香族溶劑醇,醚醇類酯類酮類沸點(diǎn)(Tol,Xyl)(BuOH,BCS)(BuAc)(MIBK)烤漆用○
○(○)(○)高熱塑性用
○
○
(○)
(○)低多元醇用
○
○
(○)低樹(shù)脂參數(shù)涂料特性TgOH值酸值分子量可使用時(shí)間(Potlife)
〇◎〇干燥性◎〇〇〇顏料分散性〇
〇◎光澤〇
◎豐滿度
◎硬度◎〇
◎耐溶劑性〇◎
〇耐污染性〇◎
〇附著性◎〇◎
耐候性〇〇
〇6)樹(shù)脂的因素和涂膜性能的關(guān)系
樹(shù)脂原料原料性質(zhì)樹(shù)脂性能
Tg
涂膜物理性能,干燥性,硬度,附著性極性溶解性,耐藥品性,附著性單體官能基固化性,附著性聚酯顏料分散性,耐久性溶劑極性,溶解力,揮發(fā)速度粘度,相溶性,干燥性引發(fā)劑分解速度分子量樹(shù)脂參數(shù)
樹(shù)脂性能羥值
耐溶劑性,耐污染性酸值
附著性,可使用時(shí)間
粘度(分子量)
流平性,豐滿度,光澤,顏料分散性
官能基:羥基(-OH),羧基(-COOH),胺基(-NH2)7)樹(shù)脂的原料,參數(shù)和性能的關(guān)系8)丙烯酸樹(shù)脂的性能和因素的關(guān)系高Tg溶解性發(fā)黃性外觀側(cè)鏈的C數(shù)多高側(cè)鏈的C數(shù)多好多苯乙烯量?jī)?yōu)差分子量差優(yōu)分子量高施工性優(yōu)分子量高相容性優(yōu)分子量高優(yōu)物性分子量高優(yōu)鋁粉排列性a.各種用途丙烯酸樹(shù)脂的特征
基材單體系列重要的性能和特征
塑膠用MMA系列CAB、NC相容性,附著性,Mw大,無(wú)管能基
金屬用St系列NC相容性,附著性,光澤,含有酸基建筑用MMA,St系列溶劑系,NAD系,顏料分散性,耐堿性1.熱塑型丙烯酸樹(shù)脂
用途及固化方式單體系列重要的性能和特征塑膠用(NCO固化)MMA系列附著性(限制)(潮氣固化)MMA,St系列附著性(限制)
汽車維修用(NCO固化)St系列
豐滿度光澤高Tg耐汽油性
家電用(氨基固化)St系列(無(wú)油醇酸改性)
耐腐蝕性
汽車用(氨基固化)金屬漆MMA系列
鋁粉排列性,穩(wěn)定性清漆
St系列透明性,重涂性,穩(wěn)定性金屬用St系列透明性,外觀,附著性
木器用MMA系列透明性,外觀,耐熱水性2.熱固形型丙烯酸樹(shù)脂1.熱塑性丙烯酸樹(shù)脂1)塑膠用塑膠的附著性和極性(替代溶解性指標(biāo))有很大的關(guān)系最重要的性能附著性溶劑Sp塑膠Sp
水23.4PTFE6.2酒精14.5PE7.7-8.4丁醇11.4PS8.5-10.3甲苯8.8PVC9.4-10.8二甲苯8.9PET10.7乙酸丁酯8.5AS12.8正己烷7.36.6NYLON13.8a.附著性塑膠PTFEPEPPPSPCABS/PCAS=ABS?Sp6.27.7-8.48.5-10.312.8極性低高樹(shù)脂沒(méi)有改性氯化PP氯化PP改性丙烯酸丙烯酸樹(shù)脂+其他樹(shù)脂氯化PP+丙烯酸樹(shù)脂熱塑性丙烯酸熱塑性丙烯酸丙烯酸多元醇塑膠,附著性好的樹(shù)脂和極性(Sp)的關(guān)系b.相容性相容性和附著性的想法很相似MMA系列丙烯酸樹(shù)脂可是分子量的影響很大A-859等St系列低分子量丙烯酸樹(shù)脂有相容性MMA系列丙烯酸樹(shù)脂苯乙烯系列丙烯酸樹(shù)脂沒(méi)相容性金屬漆清漆難咬底樹(shù)脂和添加劑(CAB,硝化棉)的相容性CAB和硝化棉對(duì)丙烯酸樹(shù)脂的相容性的關(guān)系如以下MMA系列丙烯酸樹(shù)脂苯乙烯系列丙烯酸樹(shù)脂CAB硝化棉OKOK可粘度變高OKNG注)上述是原則:有的丙烯酸樹(shù)脂有和CAB的相容性,所以一定先確認(rèn)相容性c.耐酒精性低極性而且高Tg的單體也有,可是很貴不需要價(jià)錢的話,做的到耐打磨性,耐酒精性和鋁粉的排列性好的熱塑性丙烯酸樹(shù)脂耐酒精性:耐打磨性和酒精的溶解的復(fù)合作用耐打磨性耐酒精性用高Tg的單體用極性低的單體(Tg低)矛盾的方向d.其他*含有羧基,羥基單體
管能基阻礙對(duì)塑膠的附著性和下降耐酒精性,大部分樹(shù)脂不用酸基羥基單體可是為了提高顏料的分散性,有的樹(shù)脂用酸基單體。鋁粉的排列性分子量和Tg越高鋁粉的排列性越好,性能也越好現(xiàn)在很多塑膠用丙烯酸樹(shù)脂的配方:多量MMA,少量低Tg單體2)金屬用2-1)金屬用和塑膠用樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)和需要的性能是完全相反的塑膠用提高鉻,鋁,鎳,鋅,不銹鋼等各種金屬的附著性利用酸管能基單體MMA系列無(wú)官能基鋁粉排列性CAB相容性金屬用St系列必須管能基光澤硝化棉相容性2.丙烯酸多元醇1)塑膠用1-1)概況適應(yīng)基材ABS,ABS/PC,PC,Nylon,PET,適合羥值對(duì)PC有限(OHv<60),單體MMA系列需要性能底漆附著性,和面漆的層間附著性,鋁粉的排列性面漆外觀,透明性,顏料分散性干燥條件常溫~60°C(按照塑膠的耐熱性)1-2)官能基等因素羥基:羥值越低附著性越好(固化應(yīng)力越小接近熱塑性)
酸基:
①為了提高交聯(lián)速度,要一些酸值
②附著電鍍面一定要酸基
③為了分散能需要酸基分子量:不需要熱塑性樹(shù)脂那么高(會(huì)交聯(lián))Tg:越高越好,可Tg高的外觀不太好。一般的Tg低于60°C左右游離NCO%20`100908070605040302010`30`1hr3524hr游離NCO80℃干燥AV0.6AV6.920`1hr351日3514日1009080706050403020%常溫干燥AV0.6AV6.91-3)樹(shù)脂的酸值和NCO的反應(yīng)速度的關(guān)系硬度,耐溶劑性羥值高優(yōu)彎曲性羥值高優(yōu)交聯(lián)速度羥值的種類3級(jí)優(yōu)1級(jí)2級(jí)物理性能分子量高優(yōu)1-4)樹(shù)脂的因素和性能的關(guān)系2)金屬用和汽車修補(bǔ)漆清漆1-1)概況適應(yīng)基材各種金屬(鋼鐵,鉻,鋁,鎳,鋅,不銹鋼和金屬漆)適合羥值沒(méi)有限單體St系列需要性能附著性,外觀(豐滿度,流平性),和金屬漆的層間附著性透明性,顏料分散性干燥條件常溫~60°C或常溫~80°C2-2)官能基等因素羥基:沒(méi)制限,按照需求的性能被決定(羥值越高性能越好,可涂料的價(jià)錢越貴)
酸基:
①為了提高交聯(lián)速度,要一些酸值
②附著金屬面一定要酸基
③為了提高分散能需要酸基分子量:維持外觀,分子量比塑膠用少Tg:越高越好,可Tg高的外觀不太好。3)塑膠和金屬用潮氣固化樹(shù)脂1)PS以外的塑膠和各種各樣的基材的附著性好2)從高硬度(4H)到軟的涂膜會(huì)得到3)穩(wěn)定性好(雙液型)4)顏料分散性好5)耐候性比NCO固化型好6)固化速度比NCO固化型快優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1)固化劑比聚氨基樹(shù)脂貴(附錄)聚異氰酸酯的特征類型簡(jiǎn)寫字中文名稱特征主要的用途黃變型TDI甲苯撐二異氰酸酯便宜,快干防腐涂料MDI甲撐二苯基二異氰酸酯耐候性不良木器漆難黃變型XDI間-苯二甲撐二異氰酸酯快干面漆HMDI己撐二異氰酸酯耐候性,柔韌性高檔涂料無(wú)黃變型IPDI異佛爾酮二異氰酸酯耐候性,硬度H6XDI間-氫化苯二甲撐二異氰酸酯快干主劑(丙烯酸樹(shù)脂)NR2NR2+固化劑Si(OR)3ONRR+SiOROOSiOHONRR+OO--H2O(空氣中的潮氣)固化涂膜結(jié)構(gòu)潮氣固化樹(shù)脂的鉸鏈1000hrs2000hrs光澤保持率(%)10050K-704/DN-990(氟碳樹(shù)脂)A-9510/A-9585(潮氣固化)A-801-P/DN-950(NCO固化)3年光澤保持率(%)100502年1年A-801-P/DN-950A-9510/A-9585K-704/DN-990暴曬試驗(yàn)(日本,九州)加速耐候性試驗(yàn)(DPW)潮氣固化樹(shù)脂的耐候性潮氣固化樹(shù)脂的附著結(jié)構(gòu)基材OHOH+Si(OR)3基材OSiOSiOOOROH3.烤漆用丙烯酸樹(shù)脂烤漆的種類和主要的性能1.家電用2.原產(chǎn)汽車用3.雜貨用耐污染性(番茄醬,醬油),耐腐蝕性(防銹),重涂性(生產(chǎn)線上再涂裝)耐候性,外觀,耐汽油性,耐石頭性(受到石頭的沖擊),貯存穩(wěn)定性(生產(chǎn)線的涂料)附著性(電鍍金屬鉻,鋁等),外觀,價(jià)格(便宜)1.家電用丙烯酸樹(shù)脂(氨基固化)現(xiàn)在家電的外殼從鋼鐵到塑膠變化了,家電用樹(shù)脂的需求量越來(lái)越少了,很多產(chǎn)家沒(méi)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品1-1)性能和樹(shù)脂的關(guān)系a.耐污染性1.提高Tg
↓
有關(guān)重涂性可用的單體限制2.提高交聯(lián)密度
↓
減少柔韌性,限制關(guān)于耐污染性,樹(shù)脂改良有限??蛻粲锰砑觿┨岣吣臀廴拘詁.耐腐蝕性a.用聚酯提高耐腐蝕性,缺點(diǎn)→變脆(上限30%)
b.提高交聯(lián)密度c.涂料配方時(shí)添加環(huán)氧樹(shù)脂(用低分子量,高分子量沒(méi)相容性)
可發(fā)黃c.重涂性重涂性是按照用的單體,所以重涂性好的烤漆用樹(shù)脂的組成差不多一樣
2.原產(chǎn)汽車漆(氨基固化)金屬漆(Metallicbase)MMA系列丙烯酸樹(shù)脂清漆(Topcllear)St系列丙烯酸樹(shù)脂色漆(Solidcolor)短油醇酸樹(shù)脂,St系列丙烯酸樹(shù)脂(需要無(wú)色樹(shù)脂,顏料分散性)1-1)原產(chǎn)汽車(新車)涂膜的結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹(shù)脂電泳涂膜
聚酯/三聚氰胺丙烯酸/三聚氰胺丙烯酸/三聚氰胺35μm35μm15μm20μm面漆
金屬漆底漆
耐候性
外觀
設(shè)計(jì)碎落試驗(yàn)
耐腐蝕性
色漆醇酸/三聚氰胺
功能頭二道混合底漆2-2)涂裝方式金屬漆WetonWet(2Coat1Bake)清漆金屬漆Setting金屬漆清漆噴涂(機(jī)器人)噴涂(機(jī)器人)到烘箱沒(méi)發(fā)現(xiàn)咬底頭二道混合底漆頭二道混合底漆干燥金屬漆2-3)原產(chǎn)汽車(新車)漆的性能和改良方案選擇常溫下難反應(yīng)烘烤溫度下會(huì)反應(yīng)的氨基樹(shù)脂,1.耐候性添加UV吸收劑及氧化防止劑2.耐酸雨性用氨基樹(shù)脂解決不了,氨基樹(shù)脂固化型的缺點(diǎn)是耐酸雨性,環(huán)氧基和酸基固化型會(huì)解決耐酸性雨3.防流掛性為了提高觸變性,添加Microgel4.耐碎落性提高頭二道混合底漆的耐沖擊性5貯存穩(wěn)定性環(huán)氧基(GCMA)和酸基的反應(yīng)(DIC專利)催化劑CO2+(涂料中)(涂膜上)噴涂(加力)添加Micro-Gel和流掛的關(guān)系3.雜貨用烤漆用丙烯酸樹(shù)脂雜貨(如浴室,廚房的零件等)使用鉻,鋁等很亮的金屬,對(duì)這些金屬用樹(shù)脂需要附著性,外觀和耐腐蝕性。性能和樹(shù)脂的關(guān)系1)附著性需要酸基(酸值越高附著力越好,可考慮貯存穩(wěn)定性)2)外觀St系列,高固含量(豐滿度)3)耐腐蝕性提高交聯(lián)密度4)重涂性不需要考慮重涂性(NonAqueousDispersin)有機(jī)溶劑(脂肪族溶劑)中不溶解分散狀的樹(shù)脂溶解份(外殼)不溶解份(核心)0.1-1μm溶劑:石油精為主外殼:石油精溶解核心:石油精不溶解4.NAD(非水系分散體丙烯酸樹(shù)脂)石油精(Mineralspirits)沸點(diǎn)150-200°C,苯胺點(diǎn)40°C左右,芳香族25%左右的溶劑:溶解份聚合體(乳化劑的功能)I:引發(fā)劑M,M?:?jiǎn)误w,游離基:不溶解份(做粒子)NAD成長(zhǎng)不透明化M?M?M?M?MMI?I?MMMMMIMIMMMMMMΔ接枝
不溶解份聚合體(外殼)存在下,很快做NAD粒子
4-1)做成NAD的過(guò)程S.P.(SolubilityParameter)石油精:
7.5二甲苯:8.9乙酸乙酯:8.91甲醇:
14.5MAA:
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