【41页】毕业论文_乙烯基三乙氧基硅烷改性水溶性丙烯酸树脂的合成与应用.doc文档在线阅读 ㊣ 精品文档 值得下载

应用姚华增轻工化工学院摘要丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯类单体共聚而成的树脂，可分为热塑性与热固性树脂。

丙烯酸树脂具有良好的光泽度耐候性耐化学性和稳定性水溶性丙烯酸树脂具有无污染无毒性无刺激性和生产安全价格便宜等优点。

但常规丙烯酸树脂存在如成膜温度高膜硬度低抗粘性差耐水性不好附着力差等缺点。

因此，合成能克服以上缺陷的新型树脂己成为当前的研究热点。

本研究先用溶液聚合的方法合成了水溶性丙烯酸树脂，然后采用附着力良好的乙烯基三乙氧基硅烷对其进行改性，有效的改善了水溶性丙烯酸树脂的缺点，提高了丙烯酸树脂的综合性能。

在阴离子丙烯酸树脂的合成中，讨论了不同引发剂不同温度不同羟值及不同酸值等因素对丙烯酸树脂的影响。

结果表明反应温度在可顺利合成阴离子丙烯酸树脂，单体转化率在以上，硬度达附着力级马口铁。

除此之外，以过氧化苯甲酰为引发剂，选择丙烯酸酯类单体共聚，通过乙烯基三乙氧基硅烷与丙烯酸酯类单体的自由基聚合反应，合成以正丁醇和乙二醇丁醚为主要溶剂的有机硅改性丙烯酸树脂。

并对树脂涂膜的稳定性及硬度耐水煮性，附着力等性能进行了研究。

得到的树脂具有良好的热储稳定性。

乙烯基三乙氧基硅烷改性丙烯酸树脂涂膜具有光泽高硬度好耐腐性强金属附着力强耐盐性好与透明性高等优异性能。

关键词乙烯基三乙氧基硅烷水溶性丙烯酸树脂防腐性耐盐雾性注本设计论文题目来源于教师的国家级或部级省级厅级市级校级企业科研项目，项目编号为。

绪论丙烯酸树脂简介水溶性丙烯酸树脂水性丙烯酸酯树脂的发展历史水性丙烯酸酯树脂的优缺点水性丙烯酸酯树脂的合成方法水性丙烯酸酯树脂的固化机理丙烯酸树脂的改性方法课题的目的意义和研究内容试验部分试剂及设备仪器实验原料试剂主要仪器及设备主要仪器及设备实验装置树脂合成操作方法合成树脂表征树脂实际固含量测定涂膜耐盐水性测定涂膜附着力测定涂膜铅笔硬度测定涂膜冲击强度测定树脂羟值的测定树脂酸值的测定小结中和剂的选择溶剂的选择引发剂加入方式的影响单体对树脂及涂膜性能的影响水溶性分析树脂的羟值对漆膜固化性能的影响水溶性丙烯酸树脂的性能双组分丙烯酸聚氨酯清漆的性能乙烯基三乙氧基硅烷改性水溶性丙烯酸树脂的合成前言合成实验红外光谱测试结果与分析红外光谱结构分析有机硅单体含量对附着力的影响有机硅单体含量对耐酸碱盐性的影响有机硅单体含量对硬度的影响有机硅单体含量对吸水率的影响结论参考文献致谢绪论丙烯酸树脂简介丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯类单体共聚合成的树脂，通过选用不同的丙烯酸单体种类不同的配方生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型不同性能和不同应用领域的丙烯酸树脂，丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的不同又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。

热塑性丙烯酸树脂在成膜过程中不发生进步交联，因此它的相对分子量较大，具有良好的保光保色性耐水耐化学性干燥快施工方便，易于施工重涂和返工，制备银粉漆时铝粉的白度定位性好。

热塑性丙烯酸树脂在汽车电器机械建筑等领域应用广泛。

热固性丙烯酸树脂是指在树脂结构中带有羟基羧基等功能基团，在制漆时通过加入的氨基树脂环氧树脂聚氨酯等树脂中的官能团反应形成网状结构，热固性树脂般相对分子量较低。

热固性丙烯酸涂料有优异的丰满度光泽硬度耐溶剂性耐候性在高温烘烤时不变色不返黄。

最重要的应用是与氨基树脂配合合成氨基丙烯酸烤漆，目前在汽车摩托车自行车卷钢等产品上应用十分广泛。

用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体共聚合成的丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，所以制得的丙烯酸树脂漆具有优异的耐光性能。

水溶性丙烯酸树脂随着人类对环境及健康的日益重视，水性涂料已获得了愈来愈广泛的应用。

国内工业涂料的水性化水平和工业发达国家相比存在着很大差距。

水性涂料面临的主要难题是在成本可接受的前提下如何提高产品的性能，使之达到与溶剂型涂料相同或接近的水平，并进步降低的排放量。

水性涂料代表着低污染涂料发展的主要方向。

为了不断改善其性能，扩大其应用范围，近半个世纪以来国内外对水性涂料进行了大量的研究。

从无污染省能源出发，早在年代初经济发达国家就提出了发展涂料工业的四个原则，即经济效率生态和能源。

因此，大力发展绿色化环境友好涂料，包括水性涂料高固体份涂料粉末涂料和辐射固化涂料的净化工艺，代表了今后涂料工业的主要发展趋势。

水性涂料是当今发展的重要方向之。

水性涂料以水为溶剂，具有传统溶剂型涂料无法比拟的优点以水为溶剂，来源易得，容易净化施工及储运过程中无火灾危险，不易燃烧，安全性好不含苯类等有机溶剂，对人体健康无影响可以采用喷刷流浸电泳等多种施工方法，容易实现自动化涂装。

但水性涂料也存在些缺点水的蒸发潜热高，成膜干燥时间较长，尤其是在低温高湿环境下含酯键的树脂容易水解，以致涂料的贮存稳定性较差涂膜中残留的亲水性基团会降低涂膜的耐水性和防腐蚀性能水的表面张力较大，对基材的附着力较差，且容易引起涂膜的缺陷如起泡针孔等对颜填料的润湿和分散性较差，易产生浮色和分层等现象易被微生物侵蚀，出现发霉等现象。

尽管水性涂料的优缺点明显，但随着水性化手段的多样化，生产工艺的完善，超滤技术的应用，废水处理技术的提高以及各种助剂的添加技术，如添加湿润分散剂，缓蚀剂，杀菌剂等，水性涂料性能在不断的提高，又符合节能经济环保安全的原则，使得水性涂料在涂料工业中占有越来越重要的地位，逐渐被市场接受，并且逐渐发展扩大。

水溶性丙烯酸树脂指主链或侧链中含有足够多的极性基团或离子而能溶于水的丙烯酸树脂。

主要包括聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酰胺和些取代的聚甲基丙烯酰胺聚甲基丙烯酸盐等。

具有般水溶性高分子的性质，主要有增粘性，少量的高分子可使水的粘度增加很多吸附性，容易吸附水中的固体微粒，也容易被其他固体表面吸附，因此有良好的絮凝作用导电和离子交换性，带离子的水溶性丙烯酸树脂具有这种性质和金属离子的作用，极性基团常可和金属离子形成螯合物。

用般合成高分子的方法反相乳液聚合法或接枝聚合法可以制得水溶性丙烯酸树脂。

也可以用些亲水性的丙烯酸系单体或含有足够量例如以上亲水性丙烯酸系单体和丙烯酸酯及其他单体的混合物，以水为溶剂进行聚合，直接制成丙烯酸树脂的水溶液。

可用作增稠剂织物处理剂乳化剂絮凝剂土壤调节剂水溶性粘合剂化妆品添加剂等，在纺织医学选矿石油环保食品造纸水处理及农林业等领域广泛得到应用。

目前，涂料主要以热固性涂料为主。

水溶性丙烯酸树脂涂料在保证丙烯酸树脂涂料各种特性的前提下，将大部分有机挥发溶剂代之以水，从而达到大幅度减轻对大气污染的目的，是目前发展非常迅速的种树脂基料水性丙烯酸酯树脂的发展历史水性丙烯酸酯树脂是以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的树脂。

随着研究的不断深入，丙烯酸酯单体的品种会越来越多，可以合成性能各异的树脂以满足所需涂料的要求。

年，首先发现丙烯酸酯单体，但由于当时对其性能缺乏了解，长期以来没有得到充分发展。

直到年和发现丙烯酸酯的聚合作用后，才逐渐被重视。

到了世纪年代，完成了丙烯酸酯单体工业化生产工艺的研究，开创了丙烯酸工业。

年，用丙酮氢氰酸为原料生产甲基丙烯酸甲酯成功，年由英力士公司首先工业化，从此丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体实现了商品化。

此后，杜邦和英力士相继进行了涂料用丙烯酸酯树脂的生产，热塑性丙烯酸酯涂料也逐渐取代硝基漆在涂料行业开始应用。

在我国，世纪年代开始开发丙烯酸酯涂料，年代开始广泛研究，年代由北京东方化工厂丙烯酸装置的投产，为我国水性丙烯酸酯涂料的发展创造了有利条件。

年代以来，吉化和上海高桥的丙烯酸装置的投产，使我国丙烯酸酯树脂涂料工业出现了突飞猛进的发展。

近几十年来世界各国对水性丙烯酸酯树脂涂料进行了全面的开发。

在发达国家中，丙烯酸酯树脂涂料的产量己经稳居合成树脂涂料的第二位，而且丙烯酸酯在涂料中的应用领域也不断扩展。

目前丙烯酸酯树脂涂料已经先后应用于工业涂料建筑涂料等领域，在汽车飞机家具罐头机械等制造业和建筑物的内外墙装饰中得到了广泛应用。

丙烯酸酯类单体可以制备各种涂料，首先是以溶剂型涂料开始的，随着人们环保意识的增强，溶剂型涂料逐渐被环保型涂料取代，水性涂料高固体分涂料辐射固化涂料已成为今后的发展趋势。

而水性丙烯酸酯树脂涂料的研制和应用开始于世纪年代，到年代初得到了迅速发展，现已经成为水性涂料中应用最多的品种。

水性丙烯酸酯树脂的优缺点水性丙烯酸酯树脂涂料在近几十年内得以迅速发展，除了它具有水性涂料的优缺点外，还与丙烯酸酯单体的结构有密切的关系。

丙烯酸酯类单体中具有的碳碳不饱和双键经聚合反应生成丙烯酸树脂，该树脂的主链为碳碳链，有很高的光热和化学稳定性。

因此由丙烯酸酯树脂制备的涂料具有很好的耐候性耐污性耐化学药品等性能。

甲基丙烯酸酯与丙烯酸酯类单体不同的是甲基丙烯酸酯在位置有甲基是典型的非对称结构，它参与共聚可以使共聚物的分子出现极性，从而提高涂膜的物理机械性能，所以甲基丙烯酸酯聚合物比丙烯酸酯类聚合物更硬，耐光老化性更好。

水性丙烯酸酯树脂除了以上跟单体结构相关的特点外，它还具有防腐耐水成膜性好保色性佳施工性能良好使用安全等优点。

水性丙烯酸酯树脂的优点是其得以迅速发展的主要因素，但它也具有自身不可消除的缺点，主要表现在树脂成膜干燥后热粘冷脆耐热性不佳耐水性等。

因此水性丙烯酸酯树脂的应用领域也相应受到限制。

水性丙烯酸酯树脂的合成方法溶液聚合是把单体和引发剂溶解在适当的溶剂中进行的聚合反应。

在聚合反应中，溶剂起了稀释剂的作用，所以溶液聚合的体系粘度较低，物料混合和传热都比较容易，凝胶效应不易出现，反应温度容易控制，可以避免局部过热现象。

溶液聚合的优点由于体系中聚合物的浓度较低，反应自由基向聚合物的链转移较少，聚合物的支化和交联产物较少反应物是种流动液体，容易输送可以用溶剂的回流