新型水性丙烯酸树脂

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　　[摘要]用环氧脂肪酸酯对水性丙烯酸树脂进行改性，研究结果表明，改性树脂具有较好的成膜性能和优异的物理机械性能，并且比用E-44改性的水性丙烯酸树脂更加稳定，可以长时间存放。
　　[关键词]环氧脂肪酸酯 丙烯酸树脂 改性
　　中图分类号：TQ-9 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810003－01
　　
　　近年来，世界大部分国家能源供应不足，各国努力寻求稳定充足的能源供应，其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。当今社会，产品的原材料越来越多地来自于天然材料，从而提高了“绿色程度”。 [1-3]
　　由资源丰富的天然油类脂肪酸脂经简单的工艺，制成的环氧脂肪酸酯，它的挥发性小，无毒害，适用于食品包装材料、药用制品等方面的生产。E-44环氧改性的水性丙烯酸树脂稳定性差，存放时间不宜过长，易于凝胶。[4，5]本文用环氧脂肪酸酯制成水性丙烯酸树脂，并与以往水性丙烯酸树脂、E-44环氧改性的丙烯酸树脂的各项性能进行了性能对比，结果表明环氧脂肪酸酯改性后的水性丙烯酸树脂的各项性能明显优于传统的水性丙烯酸树脂，而且其稳定性也优于E-44环氧改性的丙烯酸树脂。
　　
　　一、实验部分
　　
　　（一）原料
　　环氧脂肪酸酯，工业级，山东省乐陵市辰瑞化工有限公司；α-2甲基丙烯酸 (MMA) 化学纯；丙烯酸丁酯(BA)，化学纯；丙烯酸（AA），化学纯；正丁醇，分析纯；过氧化苯甲酰(BPO)，分析纯；N 氧乙基丙烯酰胺，分析纯；蒸馏水。
　　（二）仪器设备
　　超级恒温油浴锅；电动搅拌器；恒温加压干燥箱；常用玻璃仪器。
　　（三）合成工艺
　　
　　先将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、正丁醇和引发剂BPO按比例混合均匀。在装有搅拌器、冷凝管、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中加入环氧脂肪酸酯和正丁醇，加热搅拌至溶解，加入1/3预先配好的引发剂和单体的混合液，升温至回流温度，当单体有少量聚合（约30min后）时连续滴加剩余单体和引发剂的混合液，约2h滴加完毕，继续保温110℃反应3h，完全聚合。冷却至40℃，三乙胺调节pH为7～8，加水稀释，降温，出料，即制得均一稳定的改性树脂。
　　分析测试仪器与方法：1．红外光谱分析；2．环氧脂肪酸酯改性水性丙烯酸树脂力学性能测定:涂膜摆杆硬度 GB/T1730-93；漆膜耐冲击性GB/T1732-93；漆膜附着力GB/T1720-79；漆膜光泽度GB/T1743-79；漆膜拉强伸度GB/T528-92。3．涂膜吸水率4．固含量及转化率：采用称重法（GM）测量固含量，从而计算出转化率。5．粘度：用涂-4杯按照GB/T1731-79标准于25℃下测定。
　　
　　二、结果与讨论
　　
　　（一）性能比较
　　由表1可以看出，环氧脂肪酸酯改性后的水性丙烯酸树脂的各项性能明显优于传统的水性丙烯酸树脂，而且其稳定性也优于E-44环氧改性的丙烯酸树脂。
　　（二）红外光谱分析
　　如上图可见，3444cm-1为羟基的缔合吸收峰，1735m-1为环氧环氧脂肪酸酯树脂的C=O吸收峰，1609cm-1为-COO-的吸收峰，1166cm-1为改性树脂-C(CH3)2的骨架振动，图中没有915cm-1环氧基的特征吸收峰，说明环氧环氧脂肪酸酯已经开环与各个单体发生交联聚合，并不是共混的形式。
　　
　　三、小结
　　
　　采用环氧脂肪酸酯改性水性丙烯酸树脂能提高涂膜的机械性能。改性树脂兼具E-44改性丙烯酸树脂的优点，并且比其更加稳定，可以长时间存放，适用于水性涂料，具有广泛的应用前景。
　　
　　参考文献：
　　[1]Can E,Kusefoglu S,Wool R P.Appl Polym Sci,2002,83(5):972.
　　[2]Lascala JJ,Wool RP.American Oil Chemisys'society,2002,79(4):373.
　　[3]Wool Rp,Kusefoglu SH,Palmese GR,etal.US Pat,6121398.2000.
　　[4]赵全生，我国丙烯酸树脂漆的进展[J].中国涂料，1996，(6):5-15.
　　[5]潘祖仁著，高分子化学[M].北京:化学工业出版社.1995.

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