郑州大学丙烯酸环氧接枝共聚水性涂料应用佳盘根

郑州大学丙烯酸/环氧接枝共聚水性涂料应用佳

通过丙烯酸类单体与环氧树脂接枝共聚反应，在环氧树脂中引入强亲水性基团-COOH使树脂水性化，从而可得涂膜附着力、柔韧性、耐水性很好，适用作罐头内壁涂料和防腐涂料。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，这就是丙烯酸/环氧树脂接枝共聚物及其水性涂料，它作为食品级防腐材料，既有安全性、又有功能性，应用效果非常理想，得到了业界的高度肯定。

环氧树脂具有优异的金属附着性和防腐蚀性，是目前应用最为广泛、最为重要的树脂之一okmart.com。常用环氧树脂为非水溶性，目前生产应用的环氧涂料主要为溶剂型涂料，因此在大力提倡环保的今天，进行环氧树脂水性化的研究具有十分重要的意义。中国环氧树脂行业协会专家表示，环氧树脂水性化的方法主要有乳化法和化学改性法，其中乳化法包括直接乳化、相反转、固化剂乳化法，都需要加乳化剂，这样制得乳液的粒子粒径较大，通常为微米级，由于存在较多的乳化剂，其耐水性和耐溶剂性等性能比溶剂型的差且适用期短。近20年来有人利用丙烯酸类改性环氧树脂，得到的乳液粒子较细，可达纳米级，乳液稳定性好。它既具有环氧树脂的高模量、高强度、耐化学品和优良防腐性，又兼具丙烯酸树脂光泽、丰满度、耐侯性好等特点，特别适用于罐头内壁涂料和汽车防腐涂料。

郑州大学工学院化工学院最近采用溶液聚合法，将丙烯酸单体接枝到环氧树脂上，得到的环氧一丙烯酸树脂复合溶液用胺中和后，加水稀释即得水乳液，突破了常规乳液聚合只能在100℃以下进行限制，并可以通过调配环氧树脂的比例，制得不同使用性能的乳液。中国环氧树脂行业协会专家说，研究人员通过重点考察环氧树脂分子质量大小、丙烯酸单体种类、聚合反应温度，以及反应时间等因素对乳液稳定性、漆膜性能影响，确定了最佳反应条件和漆膜固化条件。环氧-丙烯酸树脂的合成反应是自由基聚合机理，环氧树脂虽然没有不饱和双键，但含有醚键，其邻位碳原子上的“a-H”和叔碳原子上的“H”相对而言较活泼，在引发剂自由基的作用下可形成自由基，引发与丙烯酸(甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯等)不饱和单体的接枝聚合反应，制得环氧丙烯酸树脂。

聚合反应的接枝率不可能100%，最终产物为未接枝的环氧树脂、接枝聚合的环氧树脂和丙烯酸共聚物的混合物，其中环氧接枝丙烯酸树脂作为增容剂使环氧树脂与丙烯酸树脂成为相容性较好的混和体系。采用色漆和清漆用漆基酸值的测定法GB6743-1986测定聚合反应制得的环氧丙烯酸树脂的酸值，与简单混合物的理论计算酸值接近，说明该聚合反应是丙烯酸单体与环氧树脂脂肪碳链的接枝聚合反应，而没有酯化反应。中国环氧树脂行业协会专家说，用二甲基乙醇胺中和成盐，去离子水稀释即可制得稳定的水分散性环氧丙烯酸乳液；环氧丙烯酸树脂的合成反应选用大分子质量的双酚A型环氧树脂607(或609)，共溶剂乙二醇单丁醚与正丁醇质量比为1：2，根据乳液稳定性和漆膜综合性能确定反应条件，接枝反应温度120℃，时间6h，50℃加二甲基乙醇胺中和及水分散反应1h。漆膜固化条件为大于150℃下30min烘干。

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