环氧丙烯酸酯的合成及性能研究

陈兰，等：环氧树脂改性丙烯酸树脂的研究进展　

羟乙酯反应，制得的预聚体再和丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲　

基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚，得到含有封闭的异氰酸　

酯和叔胺官能团的丙烯酸树脂；环氧树脂与二乙胺反应　

得到的产物与上述丙烯酸树脂　昆合，加入乙酸和去离子　

水，最终得到电镀乳液。该乳液比单一的阳离子环氧树　

ｎＲｇＬ液具有更高的沉积率、更快的沉积速度以及水中更　

优的分散效果。Ｍａｒｃｏ　Ｓａｎｇｅｒｍａｎｏ等　用含氟的低　

聚二元醇改性异佛尔Ｎ－－－异氰酸酯（ＩＰＤＩ），得到半封闭　

的ＩＰＤＩ，再与丙烯酸羟乙酯反应得到含氟的丙烯酸大　

分子单体，该单体与环氧树脂共混形成ＩＰＮ互穿网络，　

通过调整大分子单体与环氧树脂的配比可以得到不同　

连续相的ＩＰＮ互穿网络，该ＩＰＮ互穿网络树脂通过光引　

发剂引发聚合形成的漆膜在玻璃底材上具有良好的疏　

水性、优异的附着力。　

（２）反应改性法：利用环氧树脂中环氧基和羟基的　

可反应性，得到环氧树脂改性的丙烯酸树脂。　

储富祥等　利用丙烯酸树脂中羧基可与环氧树脂　

中环氧基反应的特点，研究了该体系的交联行为、交联　

树脂结构和性能以及交联反应动力学等。采用动态差　

示扫描热量（ＤＳＣ）方法研究了Ｎ，Ｎ一二甲基苄胺催化　

的环氧树脂与丙烯酸树脂之间的交联反应，并采取３种　

方法对实验结果进行了动力学分析。结果表明：在不同　

的升温速度及催化剂浓度条件下，交联反应活化能、反　

应级数及阿累尼乌斯频率因子变化不大；实验结果还显　

示，反应级数随升温速度及催化剂浓度的增加而轻微下　

降。肖新颜等　通过丙烯酸对环氧进行开环反应改性　

环氧树脂，得到环氧丙烯酸树脂（ＥＡ）；在此基础上，通过　

顺丁烯二酸酐上的羧基与ＥＡ上的羟基进行反应，合成　

得到一种适用于紫外光固化的水性环氧丙烯酸树脂，通　

过结构性能表征，分析探讨了改性的工艺条件。徐丽真　

等采用特定的催化剂，使丙烯酸及其单体能边共聚边　

和环氧树脂发生酯化反应，制得的树脂兼具丙烯酸树脂　

耐酸型水性丙烯酸酯乳液的制备及性能

张爱玲;张萌;张楠;崔叶莎

【摘 要】针对水性丙烯酸酯乳液耐酸性差的问题,以环氧树脂为改性剂,甲基丙烯酸甲酯为硬单体、丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯为功能单体,采用预乳化工艺和半连续种子乳液聚合法合成了一种新型乳液.利用红外光谱、热重分析仪、流变仪等分析了环氧树酯的改性效果,并采用正交实验优化了改性乳液、AES、PEG-400和OBSH对复合乳液涂料的固含量、润湿性和耐酸性能的影响.结果表明,当环氧树脂含量为2.62％ 时,水性乳液的热稳定性较好,固含量达到44.4％.复合乳液涂料最佳工艺配方为:水性丙烯酸酯乳液(150 g)、改性乳液(15 g)、AES(10 g)、PEG-400(1 g)、OBSH(0.6 g).以环氧树脂改性乳液配制的复合乳液涂料漆膜亲水性得到明显改善,室温下可耐酸168 h,浸酸失重不高于1％.

【期刊名称】《沈阳工业大学学报》

【年(卷),期】2019(041)003

【总页数】5页(P263-267)

【关键词】水性乳液;环氧丙烯酸酯;涂层;耐酸性;流变性;固含量;润湿性;半连续种子乳液聚合法

【作 者】张爱玲;张萌;张楠;崔叶莎

【作者单位】沈阳工业大学 理学院, 沈阳 110870;沈阳工业大学 理学院, 沈阳

110870;沈阳工业大学 理学院, 沈阳 110870;沈阳工业大学 理学院, 沈阳 110870

【正文语种】中 文 【中图分类】TQ630.6

工业涂料所含有机挥发物对大气的污染问题日益受到重视，在此背景下绿色环保的水性涂料的发展非常迅速[1].水性丙烯酸乳液因其具有无毒无害、无环境污染、非易燃易爆、生产成本低、使用方便、应用范围广等优点而逐渐成为未来环保乳液的研究重点[2].水性丙烯酸乳液耐化学腐蚀性较差，严重影响其在工业生产及生活中的应用，而环氧树脂具有优异的黏结性能、热稳定性和耐化学品性[3]，因此，通过改善丙烯酸乳液的高温易黏、低温易脆、耐候、耐水、耐化学品腐蚀等性能，可以扩大水性乳液的应用范围[4].陈之善等[5]以丁烯酸改性环氧树脂作为改性剂合成了水性环氧改性丙烯酸乳液，改性剂的加入能够显著提高漆膜硬度及耐水性.刘万鹏等[6]采用半连续种子乳液聚合方法制备环氧改性丙烯酸乳液，结果表明，环氧改性丙烯酸乳液24 h内不起泡.卢招弟等[7]以有机硅改性环氧丙烯酸后，在优化制备条件下乳液固含量达到43.93%，且所得乳液48 h内表面无异常.

聚氨酯丙烯酸酯预聚物的合成及其性质

用异辛酸锌作催化剂，以聚碳酸亚丙酯二醇和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）与含羟基的环氧丙烯酸酯预聚物作主要原料，合成了适于UV固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物（PUA），并对PUA胶粘剂的性能进行了初步研究。结果表明，当催化剂异辛酸锌的质量分数为0.3%，阻聚剂的用量为0.08%，反应温度控制在80℃为宜，总反应时间约为7 h，可以合成稳定性好的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，以该聚氨酯丙烯酸酯制得UV固化胶粘剂固化速度快，成膜物附着力优、强度高。

标签：聚氨酯丙烯酸酯；预聚物；紫外固化；胶粘剂

聚氨酯丙烯酸酯（PUA）的分子中含有不饱和官能团的端丙烯酸酯低聚物，能利用紫外光（UV）进行固化。固化后兼具有聚氨酯的高耐擦伤性、柔韧性、高撕裂强度和优异的低温性能以及丙烯酸酯较好的光学性能和耐候性，被认为是最有发展前途的材料之一[1]。同时可以通过合成设计分子链的长短，调整预聚物的软硬，从而适应不同客户需求，可操作性强。因此广泛地应用在UV粘合剂、UV涂料、UV油墨等领域[2]。本文合成了一种适用于UV固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，测试了合成PUA的性能，并对合成预聚物的影响因素进行了研究。

1 实验部分

1.1 主要原料及仪器

2000分子量聚碳酸亚丙酯二醇，工业级，广东达志环保科技股份有限公司；异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），工业级，德国拜耳公司；异辛酸锌，AR，上海明环化工有限公司；羟基质量分数7%的环氧丙烯酸酯树脂，自制；对苯二酚，AR，五联化工厂。

NDJ-1旋转黏度计，上海精密仪器仪表有限公司；紫外光固化机，LT-102型，2KW，深圳沃尔机电公司；万能拉力测试仪BGD-5，青岛博格达检测仪器有限公司。

1.2 PUA的合成

在装有搅拌器、温度计和冷凝管的三口瓶中加入计量的二元醇，开启搅拌升温至120 ℃，减压脱水2 h降温至40 ℃以下在搅拌下相继滴入IPDI和异辛酸锌，升温至80 ℃，反应4 h取样检测NCO的含量，合格后加入自制的含羟基的环氧丙烯酸酯树脂、对苯二酚，加热升温至80 ℃，反应3 h放料。合成原理见式（1）（2）：

《科技文献检索》课程设计

文献检索与综述

题 名: 环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究

英文题名:

姓 名:

学 号: 1020301127

班 级: BD化工101

得 分:

指导教师:

20 年 月 日

盐城工学院图书馆文献检索教研室制 环氧改性丙烯酸乳液的合成与性能研究

摘要：采用半连续种子乳液聚合方法制备了环氧改性丙烯酸乳液,研究了乳化剂的种类和用量,引发剂的用量,丙烯酸类单体和环氧树脂E-44用量对乳液性能和涂膜性能的影响.研究表明非离子型乳化剂OP-10和十二烷基苯磺酸钠复合使用,用量为4·5%,引发剂用量0·5%,E-44环氧树脂用量为8%,官能团单体用量为3%,合成环氧改性丙烯酸乳液,其各项性能符合国家标准.

关键词：环氧改性;丙烯酸乳液;乳液聚合

引言

丙烯酸树脂在高分子聚合物领域有着十分重要的地位.丙烯酸酯类聚合物乳液因其优异的黏结性、耐候性、成膜性、保光保色性和力学性能等优点,被广泛应用于建筑的外墙用乳胶漆[1-2].但丙烯酸树脂存在附着力和耐水性差,低温变脆,高温发粘等缺点.因此为了提高性能,有必要对其改性.目前,有机硅改性丙烯酸,有机氟改性丙烯酸和聚氨酯改性丙烯酸有大量研究,而环氧改性丙烯酸的研究主要停留在油溶性阶段.环氧树脂具有优异的附着性和防腐蚀性,耐化学品性,热稳定性等性能,来源方便,价格便宜,应用广泛[4-5].为了结合二者的优点,实验用乳液聚合的合成方法,得到环氧改性丙烯酸乳液.