與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比,水性涂料具有價(jià)格低、使用安全,節(jié)省資源和能源,減少環(huán)境污染和公害等優(yōu)點(diǎn),因而已成為當(dāng)前發(fā)展涂料工業(yè)的主要方向。水性丙烯酸烯樹脂涂料是水性涂料中發(fā)展最快、品種最多的無污染型涂料。
水性丙烯酸樹脂包括丙烯酸樹脂乳液、丙烯酸樹脂水分散體(亦稱水可稀釋丙烯酸)及丙烯酸樹脂水溶液。乳液主要是由油性烯類單體乳化在水中在水性自由基引發(fā)劑引發(fā)下合成的,而樹脂水分散體則是通過自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工藝合成的。從粒子粒徑看:乳液粒徑>樹脂水分散體粒徑>水溶液粒徑。從應(yīng)用看以前兩者最為重要。
丙烯酸乳液主要用于乳膠漆的基料,在建筑涂料市場占有重要的應(yīng)用,目前其應(yīng)用還在不斷擴(kuò)大;近年來丙烯酸樹脂水分散體的開發(fā)、應(yīng)用日益引起人們的重視,在工業(yè)涂料、民用涂料領(lǐng)域的應(yīng)用不斷拓展。根據(jù)單體組成通常分為純丙乳液、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 。
熱塑性丙烯酸樹脂可反復(fù)受熱軟化和冷卻凝固。一般為線型高分子化合物,可以是均聚物,也可以是共聚物,具有較好的物理機(jī)械性能,耐候性、耐化學(xué)品性及耐水性優(yōu)異,保光保色性高。涂料工業(yè)用的熱塑性丙烯酸樹脂分子量一般為75 000~120000,常用硝酸纖維素、乙酸丁酸纖維素和過氯乙烯樹脂等與其拼用,以改進(jìn)涂膜性能。
在涂料中的優(yōu)缺點(diǎn)
該類涂料具有丙烯酸類涂料的基本優(yōu)點(diǎn),耐候性好(接近交聯(lián)型丙烯酸涂料的水平),保光、保色性優(yōu)良,耐水、耐酸、耐堿良好。但也存在一些缺點(diǎn):固體分低(固體分高時(shí)黏度大,噴涂時(shí)易出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象),涂膜豐滿度差,低溫易脆裂、高溫易發(fā)黏,溶劑釋放性差,實(shí)干較慢,耐溶劑性不好等。
為克服熱塑性丙烯酸樹脂的弱點(diǎn),可以通過配方設(shè)計(jì)或拚用其它樹脂給于解決。要根據(jù)不同基材的涂層要求設(shè)計(jì)不同的玻璃化溫度,如金屬用漆樹脂的玻璃化溫度通常在30~60℃,塑料漆用樹脂可將玻璃化溫度設(shè)計(jì)得高些(80~100℃),溶劑型建筑涂料樹脂的玻璃化溫度一般大于50℃;引入甲基丙烯酸正丁酯或甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八醇酯、丙烯腈改善耐乙醇性。
熱固性丙烯酸樹脂相對分子量在10000~20000之間,除具有丙烯酸樹脂的一般性能以外。通過高固體樹脂的合成工藝,樹脂的相對分子量一般低至2000,因此在施工粘度下,涂料的固體成分可到30~70%,其優(yōu)越的豐滿度、光澤、硬度、在高溫烘烤不變色,不泛黃。耐熱性、耐水性、耐溶劑性、耐磨、耐劃性更優(yōu)良。有本體澆鑄造材料、溶液型、乳液型、水基型等多種形態(tài)。
熱固性丙烯酸樹脂熱固性丙烯酸樹脂的形態(tài)及用途
(1)本體澆鑄材料由甲基丙烯酸酯與多官能丙烯酸系單體或其他多官能烯類單體共聚制漿,經(jīng)鑄型聚合制得。主要用作飛機(jī)艙蓋、風(fēng)擋。
(2)溶液型、半乳型、水基型熱固性丙烯酸樹脂,需加熱烘烤交聯(lián)固化成膜,形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。交聯(lián)方式分為兩類:
1、縮聚產(chǎn)物不同:
環(huán)氧樹脂分子中含有兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的一類聚合物。它是環(huán)氧氯丙烷與雙酚A或多元醇的縮聚產(chǎn)物。由于環(huán)氧基的化學(xué)活性,可用多種含有活潑氫的化合物使其開環(huán),固化交聯(lián)生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因此它是一種熱固性樹脂。
丙烯酸樹脂廣義上講是(甲基)丙烯酸及衍生物的均聚物和共聚物的統(tǒng)稱,均聚物有:聚(甲基)丙烯酸及其鹽、聚(甲基)丙烯酸甲酯、丁酯,聚丙烯酰胺,聚丙烯腈等,還按不同用途選定不同單體及比例共聚可獲得更多共聚物品種。
2、分類標(biāo)準(zhǔn)不同:
環(huán)氧樹脂一般按照強(qiáng)度、耐熱等級以及特性分類,環(huán)氧樹脂的主要品種有16種,包括通用膠、結(jié)構(gòu)膠、耐高溫膠、耐低溫膠、水中及潮濕面用膠、導(dǎo)電膠、光學(xué)膠、點(diǎn)焊膠、環(huán)氧樹脂膠膜、發(fā)泡膠、應(yīng)變膠、軟質(zhì)材料粘接膠、密封膠、特種膠、潛伏性固化膠、土木建筑膠16種。