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丙烯酸酯涂料的性能与应用分析

来源:广东省珠海市质量计量监督检测所 作者:范梓坚 张成 时间:2019-05-25 点击:
导读:本文对丙烯酸树脂进行了简单介绍,针对丙烯酸酯涂料的性能和应用展开了深入的研究分析,结合本次研究,发表了一些建议看法,希望可以对丙烯酸酯涂料的性能有详细了解把握,提高丙烯酸酯涂料应用有效性,充分发挥丙烯酸酯涂料价值和作用,为我国社会经济持续稳
1 引 言
涂料在汽车、家具、建筑等方面有着非常广泛应用,不仅可以提高其美观性,还能起到一定的保护作用,延长使用寿命。在社会经济发展过程中,涂料所发挥的作用越来越重要,人们对涂料的性能和质量有着非常高关注度。当前人们生活水平越来越高,环境保护意识逐渐增强,越来越珍惜资源的利用,对涂料产品质量要求十分严格,世界涂料工业正在向着经济、生态、能源、效率的4E”原则方面发展。丙烯酸酯涂料的主要原料为甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯,混合树脂制作成丙烯酸树脂基料,本文就丙烯酸酯涂料的性能和应用展开研究分析。

2 丙烯酸树脂
丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯与烯类单体所组成的共聚物,相比于其他合成高分子树脂材料,丙烯酸树脂材料有着非常明显的优点,比如说耐光性、耐候性、耐久性、耐热性等,230℃下不会发生变色,同时有着良好的耐酸碱腐蚀特性。在汽车、家电、建筑、塑料制品等方面应用越来越广泛。结合不同的树脂结构和生产工艺,丙烯酸数值涂料可以分为几种不同类型。
2.1 丙烯酸树脂结构与性能之间关系
一方面是稳定性,包含UV 性、耐酸碱性、耐化学腐蚀性等。丙烯酸酯类数值因为存在有a-H,其耐氧化性和耐UV 性低于甲基丙烯酸酯类树脂。丙烯酸树脂以C-C 键为主链,有着非常好的耐氧化性、耐酸碱性和耐水解性。另一方面是机械性能,丙烯酸树脂的机械性能包含有延伸性、硬度、韧性等,这些性质很大程度上受到聚合物分子结构密度因素影响。随着侧链的增长,丙烯酸树脂的拉伸强度和硬度会有明显下降,延伸率和柔软性明显增大。聚甲基丙烯酸酯因为其a- 位存在甲基,对C-C 主链旋转运动起到较大限制。聚丙烯酸酯中不存在a- 甲基,每个链都能够围绕主链进行旋转运动,这也就是聚甲基丙烯酸酯硬度和拉伸强度好,柔软性和延伸性较聚丙烯酸酯差的原因。
2.2 丙烯酸树脂的合成
丙烯酸树脂以自由基反应作为基本反应,可以将其分为链引发、链增长以及链终止三个过程,同时整个过程中还伴有链转移。在合成热塑性丙烯酸树脂过程中,必须要做好对分子量和分子量分布的控制,虽然说随着分子量的增加,漆膜的机械性能会有明显提高,但是漆膜的溶液黏度也会有明显增加,降低固体含量,另外,随着分子量的升高,还容易降低其溶解性。当前商业上所使用的热塑性丙烯酸树脂分子量在80000~90000 左右。
分子量以及分子量分布等还容易受到单体加料方式、引发剂类型等因素影响。在选择过氧化苯甲酰做引发剂时,苯甲酰自由基会分解,变为高活波型自由基,容易发生支化反应,剥夺单体或者聚合物分子链的氢原子,尤其随着温度的升高,在130℃以上,会出现大量支链,增大分子量分布。在单体加料方式方面,选择间歇式加料方法,获取的分子量分布较宽,选择半连续滴加法以及连续
滴加法,可以获取分子量分布较窄数值。一般先将溶剂加入反应釜中,升高至反应温度,之后按照一定的速度持续加入混合液,维持反应釜中单体和引发剂正常浓度。如果单体加入速度能够维持正常聚合温度,反应釜中单体浓度基本上为常数。在烯类单体共聚物反应方面,还需要对单体竞聚率有充分全面分析考虑。如果各个单体反应速率常数较为类似,可以将分子链结构看作无规分布,如果各个单体反应速率常数存在有非常大差异,选择间歇式加料法,将非常容易影响分子链组成均匀性,选择半连续滴加法以及连续滴加法等方式,做好单体滴加速度控制,保持与聚合速度相一致,可以获取平均组成分子链。

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产而来,成本低,有着非常丰富的资源储备。丙烯酸酯涂料发展过程中为了实现对性能的改进,降低生产成本,还需要使用丙烯酰胺、苯乙烯等烯烃单体工具,不同共聚物的特点各不相同,需要结合产品具体要求,明确不同型号涂料种类。
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几个方面:第一,有着非常好的光泽,可以制成水白色清漆或者是纯白色的白磁漆;第二,有着非常好耐光性,在紫外线照射下不会边黄或者发生分解,可以长时间维持原有色泽;第三,耐热性好,能够作为中性涂料,与铝粉和铜粉等混合,具有金银一样色泽,抗酸碱腐蚀,耐油脂;第四,能够长期贮存,不会发生变质等情况。
3.2 丙烯酸酯涂料的主要用途
因为丙烯酸酯涂料良好使用性能,当前在汽车装饰、家电、机械、仪表、建筑、皮革等领域有着非常广泛应用,属于一种新型优质涂料。可分为溶剂性丙烯酸酯涂料、水性丙烯酸酯涂料、无溶剂型丙烯酸酯涂料三种不同类型。
溶剂型丙烯酸酯涂料分为热塑性和热固性两个类别,热塑性丙烯酸酯涂料比较适合应用在工业等领域,比如说建筑外墙喷涂、汽车修补漆等,为了实现对环境污染问题的有效控制,可以使用非光活性溶剂。热固性丙烯酸酯涂料包含有羟基丙烯酸酯涂料、环氧丙烯酸酯涂料等,固化剂选择氨基树脂,可应用在家用电器、汽车面漆等,选择多异氰酸酯作为固化器,可应用在汽车面漆、建筑外墙涂装等,选择多元胺或者多元酸作为固化剂,可应用在罐头喷涂等,选择环氧树脂作为固化器,可应用在罐头喷涂等,选择三聚氰胺树脂作为固化剂,可应用在底层、中层涂料中,在家具金属涂料方面也有着非常好应用效果。水性丙烯酸酯涂料分为热塑性丙烯酸酯乳胶漆、热固性丙烯酸酯乳胶漆两种,热塑性丙烯酸酯乳胶漆主要应用在建筑外墙涂料、水性路标漆、金属防腐涂层等方面;热固性丙烯酸酯乳胶漆有乳液型、水稀释性和水溶液性等类别,乳液型应用在马路标志漆、建筑内外墙涂料等;水稀释性主要应用在汽车电泳底漆、铝制门窗框等;水溶液性主要应用在汽车底漆、家用零部件涂装等。
无溶剂型丙烯酸酯涂料主要是指热固性紫外光固化涂料和热固性丙烯酸酯粉末涂料两种,其中紫外光固化涂料应用在光纤涂料、木器漆、塑料涂料等方面;丙烯酸酯粉末涂料应用在护栏用涂料、铝制轮毂涂料等,当前已经开始应用在汽车罩光漆等领域。
3.3 水性丙烯酸酯涂料
水性涂料工艺技术起步较晚,当前其工艺逐渐发展成熟,有着环保和节能等特点,已经逐渐发展为现代涂料的一个主要发展方向,目前其品种、功能和用途越来越完善。当前所开发的水性涂料中,就固化温度而言,国外有乳胶漆可以实现对2℃温度下固化。在应用范围方面,建筑涂料方面应用最为广泛,已经成功开发出水性聚氨酯涂料等。丙烯酸酯乳液的成功研发,为涂料水性化的实现打下良好基础。在实际应用过程中,丙烯酸酯乳液具备有良好的使用性能,具备无污染等特点,同时还能够配置成施工性能优良涂料,使用安全性可以得到有效保证。水性丙烯酸酯在组成性相对较为简单,当前还很难满足高性能影音领域实际需要。使用环氧树脂改性丙烯酸树脂,可以获取有着良好性能的水性防腐和防锈涂料,使用有机硅改性丙烯酸酚,还可以获取性能优良的水性建筑涂料。

4 结 语
丙烯酸酯涂料在实际应用中有着非常卓越性能,在汽车装饰、家电、机械、仪表、建筑、皮革等领域有着非常广泛应用,属于一种新型优质涂料,包含溶剂性丙烯酸酯涂料、水性丙烯酸酯涂料、无溶剂型丙烯酸酯涂料等不同类型,丙烯酸酯涂料在实际使用过程中,可以结合实际需要,添加不同固化剂,使其具备不同性能,更好的满足使用要求。

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