丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展
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丙烯酸树脂聚合法配方摘要:一、丙烯酸树脂聚合法简介1.丙烯酸树脂的定义和特性2.聚合法制备丙烯酸树脂的原理二、丙烯酸树脂聚合法配方及步骤1.原材料的选择2.配方比例3.制备过程及操作要点三、丙烯酸树脂聚合法的应用领域1.塑料制品行业2.涂料行业3.黏合剂行业四、丙烯酸树脂聚合法的发展趋势1.新型原材料的研究与应用2.绿色环保生产工艺的推广3.产品功能的拓展与创新正文:丙烯酸树脂聚合法是一种重要的化学合成方法,通过特定配方和工艺制备出具有优异性能的丙烯酸树脂。
丙烯酸树脂具有耐候性、耐磨性、透明性、柔韧性等特性,使其在塑料制品、涂料、黏合剂等领域得到广泛应用。
一、丙烯酸树脂聚合法简介丙烯酸树脂是一种由甲基丙烯酸酯单体通过聚合反应形成的高分子聚合物。
聚合法制备丙烯酸树脂的原理是通过引发剂引发甲基丙烯酸酯单体聚合,形成具有特定性能的丙烯酸树脂。
二、丙烯酸树脂聚合法配方及步骤1.原材料的选择:主要包括甲基丙烯酸酯单体、引发剂、溶剂和其他助剂。
不同种类的甲基丙烯酸酯单体可以赋予丙烯酸树脂不同的性能,引发剂的选择会影响聚合反应的速度和性能,溶剂和助剂则影响树脂的溶解性和加工性能。
2.配方比例:根据所需性能调整各原材料的比例。
通常情况下,甲基丙烯酸酯单体占总配方量的50%-80%,引发剂占总配方量的0.1%-1%,溶剂占总配方量的40%-60%,助剂占总配方量的0.1%-10%。
3.制备过程及操作要点:首先将甲基丙烯酸酯单体、引发剂和溶剂加入反应釜中,搅拌均匀,然后通过加热和搅拌进行聚合反应。
在反应过程中,需要严格控制反应温度、搅拌速度和反应时间,以保证丙烯酸树脂的性能。
三、丙烯酸树脂聚合法的应用领域1.塑料制品行业:丙烯酸树脂具有良好的耐候性和透明性,可用于制作塑料薄膜、塑料管材、塑料板材等。
2.涂料行业:丙烯酸树脂涂料具有优良的耐候性、耐磨性和装饰性,广泛应用于汽车漆、家具漆、建筑涂料等领域。
3.黏合剂行业:丙烯酸树脂作为黏合剂,具有良好的耐候性、耐热性和粘接性能,可用于制作压敏胶、热熔胶等。
丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展摘要:对一些丙烯酸酯类树脂的合成工艺进行了简单的介绍,包括复合材料的制备、微球的制备、含氟改性产品的制备等。
关键词:丙烯酸酯类树脂,合成工艺,进展自1843年Joseph Redtenbacher 首先发现丙烯酸单体以来,人们一直对这类具有活性的有机化合物不断地从结构与性能上进行探讨,合成各类的丙烯酸树脂。
丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂,通过选用不同的树脂结构、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场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
丙烯酸类树脂的生产方式主要有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合。
本文主要综述了近两年来国内外的一些丙烯酸类树脂的合成工艺进展。
1.丙烯酸类树脂的合成工艺1.1丙烯酸类树脂复合材料的制备丙烯酸类树脂复合材料是含丙烯酸类树脂的由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
互穿网络具有良好的阻尼性能而引起了各地科学家的重视,暨南大学的将笃孝【1】等人以甲基丙烯酸丁酯和聚氧硅烷为主要原料,制备了聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料。
并用院子力显微镜对聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构观察表明,聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构的阻尼性能,有效的互传和一定程度的微相分离,才使材料具有良好的阻尼性能。
原位插层聚合法聚合制备聚合物基无机纳米复合材料是近年来研究最多的。
鲍艳【2】等人采用原位插层聚合法成功制备了PMAA/MMT和P (MMA-AL/MMT)两种纳米复合材料。
所制备的两种纳米复合材料均为剥离型纳米复合材料,纳米复合材料的热性能较相应的聚合物提高了20℃左右,应用结果表明另种纳米复合材料均具有鞣制性能,其应用性能较显影聚合物有所提高。
丙烯酸树脂生产工艺
丙烯酸树脂是一种重要的合成树脂,广泛应用于涂料、油墨、粘合剂等领域。
其生产工艺通常分为以下几个步骤:
1. 原料准备:丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、过氧化苯甲酰(引发剂)等原料根据比例准备好。
2. 反应釜装料:根据生产需要,将适量的溶剂注入反应釜,并加热到一定温度。
3. 开始反应:先将丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯加入反应釜中,通过搅拌使其均匀混合。
4. 引发反应:将过氧化苯甲酰加入反应釜中,启动反应。
过氧化苯甲酰可以分解产生自由基,引发丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的聚合反应,形成丙烯酸树脂。
5. 反应控制:反应过程中需控制温度和反应时间,以保证聚合反应的进行和反应物的充分转化。
6. 收获产物:反应结束后,将反应物经过冷却,得到产物丙烯酸树脂。
7. 储存和包装:将产物进行储存和包装,以备后续使用。
在丙烯酸树脂的生产过程中,还需要注意以下几个关键点:
1. 温度控制:反应温度的选择和控制是影响丙烯酸树脂产率和质量的重要因素。
一般来说,较高的反应温度可以加快反应速率,但过高的温度可能会导致产物质量下降。
2. 搅拌控制:反应釜中的搅拌应充分而均匀,以确保反应物的均匀混合和反应速率的均匀分布。
3. 引发剂的选择:过氧化苯甲酰作为引发剂时可以产生自由基,启动丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯的聚合反应。
合适的引发剂选择可以提高产物的质量和产率。
4. 安全措施:在生产过程中要注意安全操作,避免引发剂的过量使用或温度过高引发事故。
总之,丙烯酸树脂的生产工艺需要注意温度、搅拌、引发剂的选择和安全措施等各个环节,以确保产物的质量和产量。
氯乙烯-丙烯酸酯树脂的生产工艺与技术路线的选择2.1 氯乙烯-丙烯酸酯树脂的合成工艺路线氯乙烯-丙烯酸酯树脂是一种综合性能优异的共聚树脂,根据树脂的用途不同,氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂可采用悬浮聚合法、乳液聚合法、微悬浮聚合法生产。
2.1.1 间歇悬浮聚合法2.1.2 乳液聚合方法采用乳液聚合方法可生产出嵌段和接枝共聚物。
一般嵌段共聚物是采用一步聚合法,将氯乙烯与丙烯酸酯单体直接聚合,生产出共聚胶乳。
接枝共聚时,首先要将丙烯酸酯单体乳液聚合,先生产出聚丙烯酸酯胶乳,然后将氯乙烯和丙烯酸酯胶乳在水乳液中聚合成接枝共聚胶乳。
2.1.3 微悬浮聚合工艺采用微悬浮聚合方法生产氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂时,丙烯酸酯单体或苯乙烯(20%)与交联的烷基(甲基)丙烯酸酯官能化单体,也可使用乙二醇二甲基丙烯酸酯交联剂(0.5%~30%)进行共聚,得到有适当交联度的乳液共聚物。
然后将生成的交联聚丙烯酸酯共聚乳液与氯乙烯接枝共聚。
采用悬浮聚合法,将氯乙烯(70%~99%)与丙烯酸酯共聚物(1%~30%)在含有引发剂、分散剂、稳定剂和链转移剂的水体系中悬浮共聚,升温至57℃反应3 h,得到接枝共聚树脂。
共聚物中交联丙烯酸酯共聚物的含量宜在5%~20%。
2.2 氯乙烯-丙烯酸酯树脂的合成工艺对比2.3 氯乙烯-丙烯酸酯树脂的合成研究由于聚氯乙烯材料耐油性差,在制作一些软制品时易产生变形并降低制品的力学性能,这限制了其应用范围。
过去采取多种物理方法来改进聚氯乙烯产品的耐油性。
聚氯乙烯与改性聚合物共混时往往是不相容的,共混后有时会损坏该聚合物的物理性能。
甚至在两种聚合物相容的情况下,在熔融加工时,各聚合物组分也有产生分隔区的情况。
为了使聚合物间产生接枝,必须对基干聚合物进行特殊处理,该处理工艺不但步骤繁琐,而且加工困难。
为了提高聚氯乙烯的质量,Goodrich公司采用化学改性的方法研制出用丙烯酸酯改性的耐油聚氯乙烯树脂,用这种树脂制备的弹性体制成的耐油制品在100℃下浸油166h,弹性体的体积膨胀率仅为22.0%;受压22 h后,压缩变形率为62.8;脆化温度为-14.5℃,是一种具有较好耐油性和力学性能的热缩性弹性体。
丙烯酸树脂是由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等含不饱和双键的单体通过加聚反应制成。
不饱和双键单体共聚合成的树脂主链为碳碳单键,支链为酯结构。
主链对光的主吸收峰处在太阳光谱范围以外,所以制成的丙烯酸酯漆具有优异的耐光性和户外耐老化性能。
酯基的存在,防止丙烯酸酯涂料结晶,多变在酯基还能改善在不同介质中的溶解性、与各种涂料用树脂的混溶性。
在发达国家的涂料行业,丙烯酸树脂的用量已经超过醇酸树脂的用量。
由此可以想像,在中国丙烯酸树脂的市场占有率也用不了多久将达到这个水平。
三木公司作为国内最大的涂料用树脂生产商,丙烯酸树脂的产销量也是全国最大。
1996年,公司引进丙烯酸树脂的工业化生产技术,同时引进王季昌和王建德两位高级工程师,王季昌工程师主要负责新产品的开发和推广;王建德工程师主要抓质量管理。
在公司领导的统一部署下,以市场为中心,投入了大量人力物力,抓质量抓服务,公司迅速打开全国市场。
从96年到05年的10年时间里,公司的产量已达到了全国最大,今年前6个月,公司丙烯酸树脂的产量增加了25%。
目前,丙烯酸树脂已成为我公司合成树脂的主打产品之一,形成了自己独特的技术水平和产业优势,为公司实现又好又快发展作出了较大贡献,并且与目前市场上的主要竞争对手长兴化学、高点化工、同德化工相比,我公司生产的丙烯酸树脂还具有以下鲜明特点及优势:第一、产量大、门类齐全、用途广泛、可以满足不同用户需求。
我公司自1996年生产丙烯酸树脂以来,生产规模已从最初的年产几十吨发展为现在的年产几万吨,是目前国内溶剂型丙烯酸树脂和水溶性丙烯酸树脂生产产量最大、品种最全、质量最优的专业生产企业。
目前,公司生产的丙烯酸树脂已经在大部分领域得到了广泛的应用,如汽车、工程机械、家电、家具、建筑、马路划线、防火、皮革、塑胶、卷材、纸张上光、气雾喷涂、铝粉、油墨等,在客户中已经树立了良好的口碑和一定的品牌知名度。
第二、公司内部配套能力强。
丙烯酸树脂在作为做涂料使用时,大部分需要与其它树脂、固化剂、交联剂配套使用。
丙烯酸酯类树脂的合成工艺进展
1215511121 12精细化工(1)班
摘要:自1843年Joseph Redtenbacher 首先发现丙烯酸单体以来,人们一直对这类具有活性的有机化合物不断地从结构与性能上进行探讨,合成各类的丙烯酸树脂。
丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂,通过选用不同的树脂结构、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场合的丙烯酸树脂,丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异又可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
丙烯酸类树脂的生产方式主要有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合。
关键词:丙烯酸酯类树脂,合成工艺,进展
1.丙烯酸类树脂的合成工艺
1.1丙烯酸类树脂复合材料的制备
丙烯酸类树脂复合材料是含丙烯酸类树脂的由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
互穿网络具有良好的阻尼性能而引起了各地科学家的重视,暨南大学的将笃孝【1】等人以甲基丙烯酸丁酯和聚氧硅烷为主要原料,制备了聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料。
并用院子力显微镜对聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构观察表明,聚丙烯酸酯/聚氧硅烷互穿网络阻尼材料的微相结构的阻尼性能,有效的互传和一定程度的微相分离,才使材料具有良好的阻尼性能。
原位插层聚合法聚合制备聚合物基无机纳米复合材料是近年来研究最多的。
鲍艳【2】等人采用原位插层聚合法成功制备了PMAA/MMT和P(MMA-AL/MMT)两种纳米复合材料。
所制备的两种纳米复合材料均为剥离型纳米复合材料,纳米复合材料的热性能较相应的聚合物提高了20℃左右,应用结果表明另种纳米复合材料均具有鞣制性能,其应用性能较显影聚合物有所提高。
1.2丙烯酸类树脂微球的制备
反应性凝胶是一种分子内交联,表面或者内部带有一定火星集团的大分子,
由于具有独特的结构和流变性能而广泛应用于生物医药、涂料与软了、、石油开采等方面。
微凝胶最常用的制备方法是乳液聚合和溶液聚合。
张静【3】等采用疏水性较强的带有长脂肪链的丙烯酸单体进行共聚,利用分散合成聚合法合成了带有不同反应性基团的丙烯酸酯类微凝胶。
张静等人还发现当丙烯酸十六酯用量为30mol%~40mol%,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的用量为5mol%时可得到平均微径为25nm左右的微凝胶颗粒。
熊圣东【4】等人通过微博辐射分散聚合制备分散聚甲基丙烯酸甲酯微球。
但分散聚合物微球具有比表面积大,吸附性强,表面反应能力高等特异性。
在环境保护、生物医学、胶体科学等领域都有广泛的应用。
熊圣东等以乙醇/水位分散介质,在微博辐射下制得了微径为250nm~400nm的PMMA微球,其研究表明,当分散介质中乙醇的质量分数位40%~50%时能得到稳定的聚合物微球。
随着聚合反应前期微博功率的增加,微球的粒径增大,粒径分布先变小后变大。
随着AIBN浓度的增加,微球粒径增大,粒径分布先变窄后变宽。
微球半径大小和粒径分布都岁PVP浓度的增大而减少。
1.3含氟丙烯酸类树脂的制备
氟化丙烯酸酯聚合物中的C-F键键能大(460J/mol),稳定性很高,螺旋状排列的氟原子对碳珠帘起到很好的“屏蔽保护”作用,有效地防止了碳原子和贪恋的暴露,使得氟化丙烯酸酯聚合物具有优异的耐后行,耐腐蚀性,耐化学戒指等性能。
【5】
刘虎等人【6】以醋酸乙酯和醋酸丁酯为溶剂,通过自由基溶液聚合,制备了氟化羟基丙烯酸酯树脂,聚合反应时的表观活化能为88.13kg/mol,乙醇树脂制备的涂抹对水的最大接触角为101°。
聚氨酯-丙烯酸酯聚合物乳液(PVC)的制备一般采用向聚合物中引入亲水基团,经自乳化或外加乳化剂的方法制备,所制备的聚合物胶膜耐水性和耐溶剂型还有待提高【7】。
李培枝等人【8】用甲苯、二异氰酸酯、聚二元醇、三羟基丙烷和N-甲基-乙醇胺交联形成聚氨酯溶液作为自用机共聚物戒指,通过添加全氟丙烯酸酯及其他乙烯基单体,制备了杨柳子全氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物乳液。
丙烯酸乳液是最重要的乳胶漆基料,具有颗粒细、弹性好、耐光、耐候、耐水的特点。
丙烯酸乳液的合成充分体现了乳液聚合对涂料工业的重要性。
陈雪等人【9】利用硅氢加成反应,成功合成出有有机硅、氟改性的丙烯酸酯。
1.4其他丙烯酸类酯的制备
原子转移自由基聚合(ATRP)是由王锦山等提出的一种活性聚合方法【10】,理论上能合成结构可设计,分子量可控的聚合物。
甄颖等人【11】采用ATRP制备分子量微500的聚丙烯酸丁酯(PBA),以其作为模型化合物,用N-甲基单乙醇胺对其进行亲核取代,得到端羟基PBA。
采用种子乳液聚合技术可制备粒径可控的丙烯酸酯共聚物胶乳,粒径随丙烯酸类酯含量的增加略有价格低,但对聚合过程没有太大影响。
【12】
2.结尾语
丙烯酸树脂是重要的涂料工业用成膜物质,其今后的发展仍将呈加速增长
趋势。
其中水性丙烯酸树脂(包括乳液型和水可稀释型)的研究、开发、生产及应用将更加受到重视,要加强核壳结构、互穿网络结构乳液的研究;高固体份丙烯酸树脂和粉末涂料用丙烯酸树脂也将占有一定的市场份额;同时,氟、硅单体改性、聚氨酯改性、环氧树脂改性以及醇酸树脂改性的丙烯酸树脂在一些高端及特殊领域的应用会得到进一步的推广。
参考文献
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