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《五邑大学》 2011年
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自交联型水性丙烯酸树脂的合成及性能研究

邢炳亮  
【摘要】:丙烯酸树脂具有很高的光、热和化学稳定性;交联型丙烯酸树脂更具有耐水、耐溶剂等性能;水性丙烯酸树脂则具有环保、污染少、可应用于电泳涂装等优点;而交联型水性丙烯酸树脂则兼具以上多种优点,因而市场需求大,附加值高。但目前市场上使用的大多为国外产品,国内尚无自主研发的产品出现。因此研发自交联型水性丙烯酸树脂有着重要的理论和实际意义。 本文采用丙二醇甲醚醋酸酯和N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,利用甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DMAEMA)和其他单体进行自由基溶液聚合,然后酸化,得到阳离子丙烯酸树脂。通过丙烯酸树脂的水溶性、分子量、玻璃化温度等指标来调整树脂合成的配方和工艺;分析树脂水溶性的影响因素;研究引发剂、单体滴加时间等对漆膜性能的影响。得出DMAEMA用量为15%,以偶氮二异丁腈为引发剂,其用量为2%、单体滴加时间为3h,保温时间为1.5h、反应温度为85℃的工艺条件较佳,合成出的自交联水性丙烯酸树脂分子量为8433,分散系数仅为1.96。 甲基丙烯酸四氢糠基酯具有环状醚基结构,目前广泛应用于软骨组织修复树脂及牙齿修复树脂,在胶黏剂合成方面也有应用,但在涂料中尚未见有应用。本文将其引入涂料用树脂的合成,研究其对树脂及其涂膜性能的影响。结果表明甲基丙烯酸四氢糠基酯的较优用量为15%,其引入使丙烯酸树脂的附着力由1级升为0级,摆杆硬度由0.691增加到0.739,同时也能增加树脂的水溶性。 甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)具有桥环结构,其引入能降低树脂的黏度。树脂合成中引入IBOMA以便合成高固体份丙烯酸树脂。研究结果表明树脂合成中加入少量IBOMA能降低树脂黏度,但用量超过5%后再增加,降低树脂黏度效果就不大明显。综合考虑IBOMA用量为5%较合适。合成的树脂固含量可达65%。 通过傅立叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪等对漆膜固化反应温度、反应机理、玻璃化转变温度等进行了研究。结果表明漆膜固化温度在156℃附近,固化反应为羟基之间反应,固化前树脂的玻璃化温度为50.3℃,固化后树脂玻璃化温度升高为58.4℃。 在电泳涂装工艺研究中,讨论了电泳槽液的固体份、电泳电压、电泳时间、槽液温度、槽液pH值、流平剂用量等参数对漆膜厚度和外观的影响。研究结果表明漆液固体份:15%、电泳电压:120V、电泳时间:120s、槽液pH值:5.86、槽液温度:28℃、流平剂用量:2%为较优工艺条件。
【学位授予单位】:五邑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ325

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【引证文献】
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