水性丙烯酸树脂乳液
A. 为什么水性丙烯酸树脂加水后会发乳白色
水性丙烯酸树脂抄一般以透明装或者乳白带蓝光半透明状(也有反应聚合配方中加入丙烯腈显现略带黄光),这时候分子结构是胶束粒子团,一般思维是加入水后其分子变小粒径变细,透明度进一步提高才是;
在实际中树脂加入水后表观变得更不透明的乳白色,其实这是正常现象,乳液(树脂)的胶束分散于水,同时与水的H/O原子形成另一个结构的分子团,有的直接与水分子(水是一种特殊的有极分子,分子的正极吸引邻近分子的负极,从而分子黏在一起。)黏合成另一种结构的分子团,其实这样一来分子粒径变得更粗,这就是表观变得更不透明的原因。
直观的感觉是乳液溶解在水中,其实只是分散于水,树脂的分子团依靠本身和水的表面张力结合而非直接溶解,而溶解时是分子的扩散而非结合,比如白糖、食用盐等。
B. 影响水性丙烯酸树脂干燥的因素都有哪些
影响水性丙烯酸树脂干燥的因素有以下几个方面:
1.树脂的选择:
水性乳液则是一个双相体系,随着水的蒸发,体系粘度起始时变化不大,但当乳液颗粒的体积占总系统体积达到一临界值时,系统突然从液态变为固态,是一个不连续的过程,这一临界点是水性涂料表干的开始,因此水性涂料的表干时间要比某些溶剂型涂料还要短。从表干到漆膜性能的全部体现,取决于系统中残留水分的蒸发速度,乳液颗粒中高分子的相互渗透,及体系中其它有机小分子的挥发速度。为了实现系统的优化,制作水性漆配方时,应从以下几个方面对树脂进行选择:
a. 固含量:通常,乳液的固含量越高,其距离表干临界值就越近,干燥速度就越快。然而固含量过高,也会带来一系列的不利因素。表干过快会使涂刷间隔缩短,带来施工上的不便。固含量偏高的乳液,由于树脂颗粒间距小,通常其流变性能较差,对增稠剂也不敏感,使对涂料的喷涂或粉刷性能调节的困难增大。
b. 乳液颗粒大小:乳液的颗粒越小,同样固含量下,颗粒之间的间距就越小,表干临界值就越低,干燥速度就越快。乳液颗粒小,还会带来成膜性好,光泽度高等其他方面的优势。
c. 树脂玻璃化转变温度(Tg):一般而言,树脂的Tg越高,最终成膜的性能就越好。然而,对于干燥时间来讲,其趋势则基本相反。Tg高的树脂,通常需要在配方时加入较多的成膜助剂,以便高分子在乳液颗粒间的相互渗透,促进成膜质量。而这些成膜助剂,需要足够的时间从体系中挥发,实际上会延长从表干到全干的时间。所以,从这Tg这个因素来讲,干燥时间与成膜性能往往是相悖的。 d. 乳液颗粒的相结构:取决于乳液的制备工艺,同样的单体组成可能会形成不同的颗粒相结构。被广为人知的核壳结构就是其中的例子之一。虽然一个乳液不可能所有的颗粒都做成核壳结构,但这个形象的比喻是人们对乳液的成膜性能可以有一个通俗的了解。如果颗粒的壳Tg低,核Tg高,那么该体系成膜助剂需求少,干燥较快,但由于成膜后连续相是低Tg的树脂,漆膜的的硬度则会受到一定影响。相反,颗粒的壳Tg高,则成膜需一定量的助剂,则膜的干燥速度会较前者慢,但干燥后的硬度会比前者高。
e. 表面活性剂的种类和用量:常见的乳液在制造工艺中均采用一定的表面活性剂。表面活性剂对乳液颗粒有隔离和保护的作用,在颗粒相互融合的成膜过程中,特别是在初始阶段,即表干时有很大影响。而且,这些独特的化学品,在水和油相中均有一定的溶解度,溶在树脂中的部分其实会起到成膜助剂的作用。不同的表面活性剂,由于其在树脂中的溶解度不同,其成膜剂的作用也会不同。
2. 树脂的固化机理:
水性树脂成膜固化一般有几个层次上的机理。首先,乳液颗粒的聚集和融合,是所有乳液表干都必然经历的机理。然后,水和其他成膜助剂的挥发,使热塑性树脂本身的基本性能得以充分体现,是固化的第二个阶段。最后,某些乳液在制备时引入交联机理,或在涂料使用时引入交联剂,使膜的硬度在热塑性树脂的基础上进一步提高。最后这一步的交联机理,会对膜的最后固化速度和程度有很大的影响。常见的交联机理有氧化交联(如醇酸树脂的交联),麦克尔加成式交联(如一些自交联乳液体系),及亲核取代式交联(如环氧,聚氨酯等)。这些交联反应,都受温度,pH等因素影响,在配方时应平衡体系的固化要求与其他性能的关系。
3. 成膜助剂的用量和种类:
从理论上讲,任何树脂的溶剂都是成膜助剂。在实践中,考虑到安全,成本,速度等因素,常见的成膜助剂也不过十几种,主要是一些高沸点的醇,醚及酯。这些成膜助剂对于不同的水性涂料工程师来讲又会各有偏爱。一般,某个有经验的工程师,常用的成膜助剂不过两三种。主要考虑因素是试剂在水和树脂之间的分配和在树脂颗粒内部的分配。特别是当水性树脂为多相树脂时,成膜助剂的选择和搭配即显得尤为重要。
4. 施工环境:
通用配方的施工要尽量避免高湿环境。如果必须在高湿度下施工,应该对配方进行调整,或者选择成膜性快的树脂或者对现场实行隔离处理。
C. 水性丙烯酸树脂比水性聚氨酯树脂有什么区别
丙烯酸树脂组合物,包含下列丙烯酸树脂(1)和(2):丙烯酸树脂(1):一种丙烯酸树脂,含有由单体(a)衍生的结构单元(结构单元(a))、由单体(b)衍生的结构单元(结构单元(b))和由单体(c)衍生的结构单元(结构单元(c)),且结构单元(c)的含量介于0.05~5重量份,以丙烯酸树脂(1)为100重量份计;丙烯酸树脂(2):一种直链丙烯酸树脂,含有结构单元(a)作为主要组分;(a)通式(A)的(甲基)丙烯酸酯(如图),其中 R1代表氢原子或甲基基团,R2代表1~14个碳原子的烷基基团或1~14个碳原子的芳烷基基团,而烷基基团R2中的氢原子或者芳烷基基团R2中的氢原子可被1~10个碳原子的烷氧基基团取代,(b)分子中含有一个烯属双键和至少一个5-或更多元杂环基团的单体,(c)分子中含有至少两个烯属双键的单体。
水性聚氨酯合成用聚合物多元醇及小分子多元醇同油性聚氨酯,多异氰酸酯主要选择IPDI、TDI和HDI。此外,要引入亲水单体,其携带的亲水基团。
亲水单体(亲水性扩链剂)
亲水性扩链剂是水性聚氨酯制备中使用的水性化功能单体,它能在水性聚氨酯大分子主链上引入亲水基团。阴离子型扩链剂中带有羧基、磺酸基等亲水基团,结合有此类基团的聚氨酯预聚体经碱中和离子化,即呈现水溶性。常用的产品有:二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、1,4-丁二醇-2-磺酸钠。
目前阴离子型水性聚氨酯合成的水性单体主要选用DMPA, DMBA活性比DMPA大,熔点低,可用于无助溶剂水性聚氨酯的合成,使VOC降至接近0。DMPA、DMBA为白色结晶(或粉末),使用方便。合成叔胺型阳离子水性聚氨酯时,应在聚氨酯链上引人叔胺基团,再进行季叔胺盐化(中和)。而季胺化工序较为复杂,这是阳离子水性聚氨酯发展落后阴离子水性聚氨酯的原因之一。
这2种水性树脂可以相溶的,成为改性树脂,互补相互的短板,提高产品性能和性价比,这种合成技术,国内的宝景化工,做的不错,详情可以联系他们了解。
D. 对水性丙烯酸树脂的改性方法有哪些
水性丙烯酸树脂涂料具有以下优点:色浅,透明性极好,优良的耐光性能和耐户外老化性能,不易变色,耐酸、碱、盐、油脂、洗涤剂等化学品的玷污及腐蚀;通过改变共聚单体、交联剂种类及调整聚合物摩尔质量等一系列措施,可以改变涂料的各种性能。为了改进单个树脂在使用上的缺陷,20世纪80年代以来,人们试图把两种树脂涂料有机结合起来,形成复合乳液,通过各组分间优势互补来提高水性漆涂膜的整体性能。
水性丙烯酸树脂改性的方法有:环氧改性水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯丙烯酸树脂和其他改性方法(如乙烯类单体改性、含氟水性丙烯酸树脂)等。
1、 环氧树脂改性
利用环氧树脂改性,得到的环氧改性丙烯酸树脂相容性好、耐化学品性能好、附着力好、耐候性好、玻璃化温度可调、光泽高。
2、 聚氨酯改性
将聚氨酯水分散体和聚丙烯酸乳液结合在一起得到聚氨酯-丙烯酸复合乳液(PUA),兼有聚氨酯乳液和丙烯酸乳液的优点,其涂膜具有优异的力学性能和耐化学品性能,且无污染、能耗低、方便施工,适用于连续化工业生产。
PUA复合水性树脂的合成方法有物流共混法、溶液聚合法、PUA核壳乳液聚合法、互穿聚合物网络法等。
3、 其他改性
乙烯类单体具有基础结构CH2=CRX(R是氢和烷基,X为其他基团),可利用单体中所含的不饱和双键,与丙烯酸酯类单体中的不饱和双键经过各种聚合反应,生成种类繁多的乙烯类单体改性的丙烯酸共聚树脂。
乙烯类单体改性水性丙烯酸树脂涂料多为乳胶涂料,由于受到水的特殊性质和现有工艺水平的限制,目前该类涂料多应用于建筑涂料,在特殊涂料和工业涂料中的比例还很小。
E. 乳液和树脂的区别
“乳液”和“树脂”的区别:
一、“乳液”和“树脂”——定义不同
1、“乳液”是用不溶于水的溶液聚合物,加入表面活性剂来制得的,在高速搅拌下就产生了该聚合物的乳液。
2、“树脂”通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。
二、“乳液”和“树脂”——功能不同
1、“乳液”具有永久的柔韧性,有较好的耐酸碱性,能与大多数添加剂混合,乳液性在某一温度形成透明的薄膜,这个温度叫最低成膜温度,皮膜对水滴有较好的阻隔性。
2、“树脂”一般不溶于水,能溶于有机溶剂,常温下呈固态、中固态、假固态,有时也可以是液态的有机物质。具有软化或熔融温度范围,在外力作用下有流动倾向,破裂时常呈贝壳状。具有良好的综合物理机械性能,且易于加工成型。缺点是耐候性,耐热性差,且易燃。
三、“乳液”和“树脂”——适用范围不同
1、“乳液”具有广泛的粘接性能,除能粘接木材、皮革、织物、纸张、水泥、混凝土、铝箔、镀锌钢板等材料,可用作内外墙涂料、屋面防水涂料、防火涂料、防锈涂料。
2、“树脂”主要用作工程材料,也可用于家庭生活用具,适用于家用电器制品,如电视机外壳、冰箱内衬、吸尘器等,以及仪表、电话、汽车工业用塑料制品。
F. 水性丙烯酸树脂有毒吗
水性丙烯酸树脂没有什么毒,因为溶剂主要是水,所以比较环保安全
G. 水性丙烯酸树脂真的是水性涂料中最主要使用的树脂吗
下午好,是的。水性丙烯酸树脂的主要成份是羟基改性的丙烯酸酯,内因为它只需要碱性容水溶液体系就可以快速溶解,所以相比其他的水性PU、环氧和醇酸要节省不少成本时间,而且这玩意儿属于单组份自干固化成膜也不需要交联固化剂就能在硬度上特别突出,现在人们都是喜欢怎么简单怎么来——从环保角度上来说,水性丙烯酸清漆也算是voc和有机溶剂含量最少的一种快销产品了。便宜好用就是市场上的硬道理,请酌情参考。
H. 水性丙烯酸树脂在粘合剂使用有什么用
涂料印花粘合剂的用量很大,是确保涂料印花质量的要害品种,通过几十年的改进,粘合剂在解决手感、稳定性、摩擦牢度和游离甲醛方面取得很大进展.粘合剂的种类 目前广泛使用的粘合剂大致是三大类,一是以丙烯酸酯为主体的粘合剂.软单体为丙烯酸丁酯,最软的是丙烯酸异辛酯,硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈等,这类粘合剂皮膜透明度高,是目前最常用的粘合剂.二是以丁二烯为主体的粘合剂,硬单体为苯乙烯(丁苯乳液)、丙烯腈(丁腈乳液),复配其它高聚物以增加皮膜强度,这类粘合剂手感柔软,但易泛黄,成本便宜,不需要焙烘固着.三是聚氨酯类粘合剂,是多元异氰酸酯化合物与含有活泼氢原子的聚醚或聚酯进行聚合而成的高分子物,若与聚醚聚合的称聚醚型聚氨酯,其耐水解性能好、手感柔软,但耐光、耐热性差.若与聚酯聚合的称聚酯型聚氨酯,其耐光、耐热性好,有较好的弹性,但不耐水解,聚氨酯粘合剂因其弹性好且软而不粘,不会象丙烯酸酯类粘合剂那样能吸附空气中尘 埃,染色牢度又较好而适用于针织物的印花.聚氨酯粘合剂又分为溶剂型和水乳型两种.溶剂型的乳液使用时焙烘箱中有溶剂如甲苯挥发出来,须有良好排风,水乳液的则无此虞,除上述三类外还有有机硅弹性体的粘合剂、醋丙(醋酸乙烯酯与丙烯酯共聚)粘合剂,但使用很少.粘合剂乳液的稳定性 粘合剂乳液的稳定性关系到染色牢度.乳液颗粒应该控制在0.2μm,而且其粒径分布要均匀,不能同时具有很大的颗粒和很小的颗粒,否则磨擦牢度会降低,判定乳液好坏的方法是观察乳液的外观,灰白色乳液说明其颗粒较大,至少是5μm以上,乳液带黄色的说明颗粒很不均匀,一般颗粒至少在2μm以上,乳液带蓝光的说明颗粒在lμm左右,理想的粘合剂应是带蓝光的半透明乳液,不是乳白色的,说明其颗粒大小在0.2-1μm,而且粒径分布范围较窄,印染厂应拒收带黄光或灰色的乳白色乳液的粘合剂.提高粘合剂的摩擦牢度 涂料印花的摩擦牢度是涂料印花最麻烦的事.过去常在印花色浆中加些有机硅,但效果不显着.有人认为这是涂料颗粒大小不均匀造成的,也有人认为是粘合剂造成的,因为同一涂料使用聚氨酯粘合剂摩擦牢度可以合格,而使用丙烯酸酯粘合剂就不合格,而且使用不同配比的粘合剂其情况有差异.涂料颗粒当然有影响,若粒径很大,且晶型及颗粒大小分布不均匀当然会使摩擦牢度降低,但在涂料不变的情况下,粘合剂起决定性作用.决定粘合剂影响摩擦牢度的主要因素是皮膜的摩擦系数,富有平滑性的皮膜其摩擦牢度高,软单体含量高的聚丙烯酸酯粘合剂牢度比含量低的差.解决摩擦牢度有三种方法:在色浆中加入提高摩擦牢度的助剂,它们是有机硅弹性体,或氧化聚乙烯乳液,用量大于5%,用少起不到作用,其目的是在皮膜中添加平滑作用的物质.与聚氨酯粘合剂拚用,借聚氨酯来改善皮膜的性能.丙烯酸酯与有机硅单体共聚制成新的共聚体,已有产品问世.解决游离甲醛问题 游离甲醛的危害性及其在服装上的限量要求已为大家所了解.涂料印花布上的游离甲醛来自粘合剂:一是自交联单体使用了羟甲基丙烯酰胺,它在自交联时释放出甲醛,但其含量不高,只占单体总量的3-5%;二是来源于粘合剂中添加的外交联剂,即醚化的三聚氰胺甲醛树脂,很多国外样品中都含有此交联剂.解决办法有:将自交联单体改用其它的单体,例如改用丙烯酸与环氧氯丙烷的缩合物,其产品为印花粘合剂.不使用自交联的单体进行共聚,而将粘合剂制成交联型粘合剂(即含有羟基、氨基、酰胺基基团的粘合剂).在印花浆中添加外交联剂,外交联剂有:交联剂EH、交联剂H、交联剂FH、交联剂WHP,它们都是环氧氯丙烷与胺类的缩合物.目前,双乙烯脲结构的交联剂值得大家探索与应用,如交联剂SU,125FE.来源:(51nianheji)网站
I. 水性丙烯酸树脂包括哪些种类主要有哪些应用
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。
与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。乳液主要是由油性烯类单体乳化在水中在水性自由基引发剂引发下合成的,而树脂水分散体则是通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。从粒子粒径看:乳液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。
丙烯酸乳液主要用于乳胶漆的基料,在建筑涂料市场占有重要的应用,目前其应用还在不断扩大;近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日益引起人们的重视,在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。根据单体组成通常分为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋(叔碳酸酯-醋酸乙烯酯)乳液、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)乳液等 。
丙烯酸水性漆可分为水分散型和水溶性两大类,前者是以水乳胶或水溶胶为基质的涂料。水溶性丙烯酸酯涂料采用具有活性可交联官能基团的共聚树脂制成,多系热固性涂料,在制漆时外加或不加交联树脂,使活性官能团间在成膜时交联而成体型结构的漆膜。发展水性丙烯酸酯涂料能在保证丙烯酸酯涂料的各种特有性能条件下,将大部分有机挥发溶剂替代为水,从而达到大幅度降低大气污染的目的。
水溶性丙烯酸树脂多属阴离子型,共聚树脂的单体中选用适量的不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、亚甲基丁二酸等,使侧链上带有羧基,再用有机胺或氨水中和成盐而获得水溶性。此外树脂侧链上还可以通过选用适当单体以引入-OH羟基、-CONH2 酰氨基或-O-醚键等亲水基团而增加树脂的水溶性。中和成盐的丙烯酸树脂能溶于水,但其水溶性并不很强,常常形成乳浊状的液体或是粘度很高的溶液,所以在水溶性树脂中必须加入一定比例的亲水助溶剂来增加树脂的水溶性。
J. 在水性丙烯酸树脂的合成中为使乳液稳定出料时应如何操作
水性固体丙烯酸树脂是粉末状的,水性丙烯酸成膜乳液是乳液的可以直接使用,固体的需要用水开稀后使用,固体的性价比较高。