水性丙烯酸树脂合成工艺（水性丙烯酸树脂分散体的合成）
本文主要给大家带来水性丙烯酸树脂合成工艺水性丙烯酸树脂分散体的合成内容，从不同角度解读有关水性丙烯酸树脂合成工艺、水性丙烯酸树脂分散体的合成，其中包含水性丙烯酸树脂合成工艺日常生活中的应用和专业领域的应用，下面就跟随斗笠网小编一起了解水性丙烯酸树脂合成工艺水性丙烯酸树脂分散体的合成。
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水性漆树脂有哪些？分类介绍以及特点说明
水性树脂漆有哪些?我们应该如何选择呢?今天为大家推荐的就是五种不同分类的水性树脂漆以及各自的优点和缺点，比如说常见的可能是醇酸类水性树脂漆，它们干性较差，保光线不好，但是流动性和丰满度相对更胜一筹，而且具有良好的渗透性，另外一个方面也有可能是具有代表性的丙烯酸树脂漆，那么它们有什么特色呢?具体可以参考下文进行了解、结合实际进行分类，这样的话就可以尽可能的在预定的范围内筛选出最为靠谱的一款水性树脂漆了。
一、水性漆树脂有哪些
1 醇酸类
水性醇酸树脂的成膜机理类似于传统溶剂型醇 酸树脂的干燥成膜，其组分中的不饱和脂肪酸通过氧化固化成膜。因此水性醇酸树脂漆无须添加助溶剂 (成膜助剂)，使挥发性有机化合物(VOC)有可能减 为零。目前采用的水性醇酸树脂已非传统单一的醇酸体系，一般为 自乳化型且经过丙烯酸或聚氨酯改性。水性醇酸树脂具有 良好的渗透性 (因其相对分子质量较小)、流动性和丰满度，多用于生产色漆，特别是装饰性漆。但由于其干性较差，保光性不好，所 以现在许多公司正在开发新型络合催干剂，以改善其 干性并用丙烯酸或脂肪族聚氨酯乳液提高其保光性。
2.丙烯酸类
该类包括苯乙烯一丙烯酸共聚树脂类，因其成本低，玻璃化温度高，硬度高，这类产品多用作打磨底漆，也用于要求不高的装饰性涂料或临时保护涂料。目前，在水性丙烯酸树脂合成中常用的技术已由传统 的单相聚合法发展为多种成熟的技术，包括单相/多 相(嵌段型)、自交联型、无皂聚合物型及含一OH的 双组分丙烯酸类等。通过改变树脂的粒子结构,为漆膜提供了更好的性能，有效降低了成膜助剂的用量;提高硬度和抗粘性;提高对底材的附着力。当然用于 木器漆的普通丙烯酸乳液，仍需一定量的成膜助剂,有的还需要添加增塑剂，这样体系的VOC很难降低。成膜助剂会影响到漆膜的耐水性，初期抗粘性也较 不适合连续的工业化生产。不过从综合性能考 虑，对于工业化生产可以通过调整设备和工艺条件加 以改善，但作为民用装饰漆在较低温度条件下施工，上述问题则较棘手。自干型丙烯酸乳液属热塑性树脂，成膜温度较 高，低温下漆膜较脆，且硬度较差，特别是初期抗粘连性差，不适合配制高品质木器漆。而采用常温自交联乳液，在提高干燥速度及抗粘性等方面都有突破性的进展。目前，NeoResins公司已经开发出一种无表面 活性剂的核 一壳丙烯酸乳液 (NeoerylXK一14)，其VOC接近 “0”，但却有很好的成膜性。由于该乳液没有使用表面活性剂，为解决制漆及施工时出现的气泡问题提供了一种捷径。
3 水性聚氨酯类
聚氨酯分散体是一类分散在水中溶胀的聚氨酯粒子，其聚氨酯的水性化主要是通过乳化剂或在聚合物的主链上引入亲水基团，生成的聚合物主链上含有一 NH—c—o一 的多重结构单元。水性聚氨酯的粒径大多为0.01～5 m，较丙烯酸类乳液的粒径小。水性聚氨酯分散体为单组分，且无游离的异氰酸酯,无毒，室温成膜，可使体系中的共溶剂降为 “0。”虽然其相对分子质量很高，但粘度较低，易加工，施工方便，其机械性能可与溶剂型媲美。选择不同种类的单 体及合成工艺可以制得从软到硬不同特性的产品。如使用TMXDI(CYTEC公司)合成的聚酯/醚类水性分散体，其硬度可达3H，但仍具有很好的柔韧性，且可在低温下成膜，用于地板漆中具有很好的抗粘性能 及耐黑鞋印性。但相对成本较高，一般用于性能要求较高的涂料体系。
20世纪70年代，水性聚氨酯分散液开发成功并商品化以来，全世界已有很多公司掌握并发展了这项技术。目前，商品化的聚氨酯分散液有阴离子型、阳离子型和非离子型3类，其中阳离子型是最早开发成功的，由于其较好的渗透性，多用于皮革及纺织工业;涂料工业中大多使用阴离子型聚氨酯分散体。在聚氨酯合成过程中引入不饱和脂肪酸，再在成膜过程中加入金属类催干剂 (钴、锰、锌、钙盐)，即可制得 自交联聚氨酯分散体，如Reichhold公司的SpensolF97。但这类 白交联分散体的催干剂在调漆时才能加入，很不方便，而且也不易控制。如果在聚氨酯合成中就将催干剂预先加入，可大大方便制漆工艺，而且产品的质量更加稳定。如 NeoResins公司的NeRezR9403(芳香族)、NeRezR2001(脂肪族)就属于这种类型。
另外一种提高水性聚氨酯分散体的物化性能的方法是在施工前加入诸如氮丙啶、碳化二亚胺、三聚氰胺等外交联剂。成膜后强度增大，耐溶剂性明显提高。但这类交联剂只适合于工业涂装，其主要原因是交联剂本身 的反应性较强等。如 NeoResins的CrossLinkerCX一100属于三官能团的氮丙啶，广泛用于水性丙烯酸聚氨酯等含有一cOO基的水性体系中，可明显提高漆膜的物化性能。虽然水性聚氨酯分散体具有很好的物化性能，但因其成本较高，限制了它的推广和使用，所以通常用其与相对成本较低的丙烯酸乳液复配。但应指出的是，多数水性聚氨酯分散体只能与有限的丙烯酸乳液相溶，涂料配方师在使用混合技术时要慎重且反复实验。
4 聚氨酯 一丙烯酸共聚树脂
虽然水性聚氨酯分散体具有突出的耐磨性、耐化 但用于木器漆还受到很多限制：首先是成本高;其次它对木材的润湿性、对颜料的分散性较差，且芳香族聚氨酯的耐候性也不尽人意。丙烯酸树脂有优异的耐候性，对底材和颜料 良好的润湿性，将其与聚氨酯树脂共混 (也称为冷拼的方法)，虽取得了一定进展，但效果并不十分明显。20世纪80年代末，利用核一壳聚合技术将丙烯酸接枝到(芳香族)聚氨 酯链上，合成了一种新型水性聚氨酯一丙烯共聚树脂(如NeoResins公司的NeoPacEl06)，其机械性能超出共混体系而接近聚氨酯树脂，耐溶剂(如醇)性超出共混体系，耐化学性能与亚酰胺交联剂固化的体系相当，且成本与共混体系相当。 在此基础上，NeoResins公司又开发出白交联型聚氨酯一丙烯酸共聚树脂 NeoPouE125，其共溶剂大大降低，VOC减少，且增强了耐化学品性、耐沾污性和耐溶剂性。
5 双组分水性聚氨酯
双组分水性聚氨酯涂料中，一组分为含羟基水性分散体，另一组分为水可分散的多异氰酸酯聚合物，两组分混合后，含羟基的组分与异氰酸酯发生反应，同时还有水和其他羟基与异氰酸酯的竞争反应发生， 但水与异氰酸酯的反应要在 1～2h后才发生。施工后水及助溶剂开始挥发，使粒子紧密接触，异氰酸酯与羟基的反应大大增强，同时由于水也参与反应，生成CO 而导致大量气泡，这种气泡在成膜前逸出。苯乙烯有利于漆膜硬度的早期形成，而且固化干燥加快，所以含羟基的丙烯酸乳液中常常引入苯乙烯成分(即苯乙烯一丙烯酸乳液)。另外，小粒径的丙烯酸粒子有利于提高漆膜的硬度和外观，而且可以使反应速度加快，从而提高羟基的利用率。与双组分溶剂型聚氨酯涂料相比，水性双组分聚氨酯木器漆的VOC可减少70%～90%，且其干燥速度、光泽、物化性能和适用期都可适应工业化的要求。水性双组分聚氨酯木器漆的一NCO/一OH比通常为1～1.5，过多的一NCO会使涂料的适用期太短。理论上，一NC0/一OH为1时，涂层性能与溶剂型双组分体系相当，但实际操作时，考虑到有一部分一NcO要和水及其它一OH反应，需增大一NCO的比例。
水性双组分聚氨酯中的表面活性剂、羟基组分均会导致漆膜对水的敏感性。水相本身及空气中的水汽会在成膜过程中产生CO，导致漆膜起泡、缩孔、失光等，所以目前双组分水性聚氨酯木器漆尚未达到商品化的水平，尚需一定的时间去改进和调整。
通过上文的举例可以得知，实际上水性树脂漆指代的并不是一种单一的油漆涂料，它可能是由好多个部分组合而成的，对应的分类也十分丰富，上文小编为大家推荐的就是五种不同类别的水性树脂漆，包括醇酸类水性树脂漆，丙烯酸类水性树脂漆，居然之类水性树脂漆以及，双组份水性聚氨脂树脂漆等等，适合的场所以及对应的适用人群也是完全不一样的。而且在后期的安装和维修保养的操作过程中，我们应该分类入手，对诊下药，这样子才会达到满意的效果，具体可以参考上文进行了解和分析。
水性丙烯酸树脂的配方有哪些设计原则？
丙烯酸树脂及其涂料应用范围很广，因此其配方设计是非常复杂的。基本原则主要遵循以下几点：
1、要针对不同基材和产品确定树脂剂型——溶剂型或水剂型；
2、根据性能要求确定单体组成、玻璃化温度（Tg）、溶剂组成、引发剂类型及用量和聚合工艺；
最后通过实验进行检验、修正，以确定最佳的产品工艺和配方。其中单体的选择是配方设计的核心内容。
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。
水性树脂的合成工艺是什么啊
水性树脂是相对于油溶性的树脂而言的有机高分子材料。通常有水性丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、水性环氧树脂、水性有机硅树脂、水性聚氨酯树脂、水性氟碳树脂等。近年来，随着高分子材料的发展，配套工艺的提高，高分子互穿网络理论的成熟，各种改性的水性树脂层出不穷，如有机硅改性聚氨酯树脂，丙烯酸、环氧改性聚氨酯树脂等，这使水性涂料、水性树脂产品越来越丰富，性能越来越完善，应用面越来越广，已成为我国涂料工业发展的高亮点之一。
水性PU树脂分散状态可分为水溶型、水乳型和胶体分散型，仅离子类别又可分为阳离子型、阴离子型和非离子型。目前所研究的主要是阴离子型水乳液。
水性PU树脂的制备方法有两种。一是用乳化剂强制乳化的外乳化法；二是不用乳化剂，在分子内部引入亲水基因的内乳化法。外乳化对设备要求更高，且工艺复杂。目前选用的是内乳化法，即在聚氨酯大分子链中引入亲OK基因，将树脂分子链上的羧基中和成盐，使之具有亲水性，然后在高速状态下加水乳化成稳定的乳液。
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