丙烯酸树脂的合成及其应用
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丙烯酸树脂聚合法配方引言丙烯酸树脂是一种常见的合成聚合物,具有广泛的用途。
它可以作为涂料、粘合剂和塑料的基础材料,具有优异的耐候性、耐化学性和机械性能。
本文将介绍丙烯酸树脂的聚合法配方及其制备过程。
配方原料以下是制备丙烯酸树脂所需的主要原料:1.丙烯酸(Acrylic acid)2.丙烯酸酯单体(Acrylic ester monomer)3.过氧化苯甲酰(Benzoyl peroxide)4.稳定剂(Stabilizer)5.溶剂(Solvent)配方比例根据不同的应用需求,丙烯酸树脂的配方比例可能有所不同。
以下是一种常见的配方比例:•丙烯酸:60-70%•丙烯酸酯单体:30-40%•过氧化苯甲酰:0.5-1.5%•稳定剂:0.1-0.5%•溶剂:适量配方调整根据具体需求,可以对配方进行调整。
例如,如果需要增加丙烯酸树脂的硬度和耐磨性,可以增加丙烯酸酯单体的比例。
如果需要提高丙烯酸树脂的柔韧性和附着力,可以增加丙烯酸的比例。
此外,选择合适的稳定剂和溶剂也是非常重要的。
稳定剂可以提高丙烯酸树脂的稳定性,延长其使用寿命。
溶剂可以调节丙烯酸树脂的粘度和流动性,使其易于加工和应用。
制备过程以下是制备丙烯酸树脂的一种常见方法:1.准备反应器:将反应器清洗干净,并确保无尘和无水。
2.加入原料:按照配方比例,将丙烯酸、丙烯酸酯单体、过氧化苯甲酰和稳定剂依次加入反应器中。
3.开始聚合反应:将反应器加热至适当温度,通常在60-80摄氏度之间。
同时,使用机械搅拌器搅拌反应物。
4.控制反应时间:根据需要,控制反应时间,通常在2-4小时之间。
5.加入溶剂:根据需要,逐渐加入溶剂以调节丙烯酸树脂的粘度和流动性。
6.终止反应:当反应达到预设时间后,加热源关闭,停止搅拌,使反应物冷却至室温。
7.过滤和包装:将反应物通过滤网过滤,去除杂质。
然后,将丙烯酸树脂装入合适的容器中进行包装。
应用丙烯酸树脂聚合物具有广泛的应用领域,包括涂料、粘合剂和塑料等。
丙烯酸求助编辑百科名片丙烯酸分子式丙烯酸是化学式为C3H4O2的有机化合物,是最简单的不饱和羧酸,由一个乙烯基和一个羧基组成。
纯的丙烯酸是无色澄清液体,带有特征的刺激性气味。
它可与水、醇、醚和氯仿互溶,是由从炼油厂得到的丙烯制备的。
目录简介理化常数质量指标主要用途危险特性丙烯酸及其树脂在工业上的用途防护措施储运注意事项简介理化常数质量指标主要用途危险特性丙烯酸及其树脂在工业上的用途防护措施储运注意事项•丙烯酸生产概况•国内外生产技术概述展开编辑本段简介管制信息本品不受管制名称中文名称:丙烯酸中文别名:败脂酸英文别名:Acrylicacid,Ethylenecarboxylicacid,Propenoicacid,Vinylformicacid简称:AA化学式结构简式:H2CCHCOOH分子式:C3H4O2相对分子质量72.06性状无色液体。
有辛辣气味。
对光敏感。
能发烟。
在氧存在下极易聚合。
能与水、乙醚、乙醇任意混溶。
相对密度(d164)1.0621。
熔点14℃。
沸点141℃。
折光率(n20D)14224。
闪点(开杯)68℃。
低毒,半数致死量(大鼠,经口)2.59G/kG。
有腐蚀性。
商品常加入一定量阻聚剂作稳定剂。
储存密封阴凉避光保存。
用途有机合成。
制造塑料。
[1]编辑本段理化常数中文名称:丙烯酸英文名称: acrylic acid英文名称2: propenoic acidCAS No.: 79-10-7EINECS号:201-177-9InChI: InChI=1/C3H4O2/c1-2-3(4)5/h2H,1H2,(H,4,5) 分子式: C3H4O2结构简式:CH2=CHCOOH分子量: 72.06理化特性主要成分:含量≥99.0%。
外观与性状:无色液体,有刺激性气味。
熔点(℃): 14沸点(℃): 141相对密度(水=1): 1.05相对蒸气密度(空气=1): 2.45饱和蒸气压(kPa): 1.33(39.9℃)燃烧热(kJ/mol): 1366.9辛醇/水分配系数的对数值: 0.36(计算值)闪点(℃): 50引燃温度(℃): 438爆炸上限%(V/V): 8.0爆炸下限%(V/V): 2.4溶解性:与水混溶,可混溶于乙醇、乙醚。
第五章丙烯酸树脂第一节概述以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂,以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。
该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点,已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。
近年来,国内外丙烯酸烯树脂涂料的发展很快,目前已占涂料的1/3以上,因此,丙烯酸树脂在涂料成膜树脂中居于重要地位。
从组成上分,丙烯酸烯树脂包括纯丙树脂、苯丙树脂、硅丙树脂、醋丙树脂、氟丙树脂、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)树脂等。
从涂料剂型上分,主要有溶剂型涂料、水性涂料、高固体组份涂料和粉末涂料。
其中水性丙烯酸烯树脂涂料的研制和应用始于50年代,70年代初得到了迅速发展,与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为当前涂料工业发展的主要方向之一。
涂料用丙烯酸树脂也经常按其成膜特性分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
热塑性丙烯酸树脂其成膜主要靠溶剂或分散介质(常为水)挥发使大分子或大分子颗粒聚集融合成膜,成膜过程中没有化学反应发生,为单组分体系,施工方便,但涂膜的耐溶剂性较差;热固性丙烯酸树脂也称为反应交联型树脂,其成膜过程中伴有几个组分可反应基团的交联反应,因此涂膜具有网状结构,因此其耐溶剂性、耐化学品性好,适合于制备防腐涂料。
我国于20世纪60年代开始开发丙烯酸烯树脂涂料,在80年代和90年代,北京、吉林和上海分别引进三套丙烯酸及其酯类生产装置,极大促进了丙烯酸树脂的合成和丙烯酸烯树脂涂料工业的发展。
第二节丙烯酸(酯)及甲基丙烯酸(酯)单体丙烯酸类及甲基丙烯酸类单体是合成丙烯酸树脂的重要单体。
该类单体品种多,用途广,活性适中,可均聚也可与其它许多单体共聚。
此外,常用的非丙烯酸单体有:苯乙烯、丙烯睛、醋酸乙烯酯、氯乙烯、二乙烯基苯、乙(丁)二醇二丙烯酸酯等;近年来,随着科学、技术的进步,新的单体尤其是功能单体曾出不穷,而且价格不断下降,推动了丙烯酸树脂的性能提高和价格降低。
丙烯酸树脂的合成原理
丙烯酸树脂是一种重要的合成树脂,其合成原理主要涉及丙烯酸单体的聚合反应。
合成过程中,首先需要准备丙烯酸单体和适量溶剂。
常用的溶剂有甲苯、二甲苯或醇酯类溶剂。
溶剂的选择需要考虑到反应的速度、反应温度以及合成树脂的性能等因素。
其次,需要选择适量的引发剂。
引发剂可以使丙烯酸单体引发自身的聚合反应。
常用的引发剂有过硫酸铵、过硫酸钾等物质。
引发剂的添加可以通过提供活性自由基来促进聚合反应的进行。
在实际操作时,先将溶剂和适量的引发剂加入到反应釜中。
然后,慢慢地将丙烯酸单体加入,同时保持适当的温度和搅拌速度,以促进反应的进行。
通常情况下,聚合反应会在较高的温度下发生,例如70-80摄氏度。
聚合反应进行一段时间后,会观察到反应物的黏度逐渐增加,并逐渐转变为树脂状物质。
待反应完全进行后,将反应产物进行冷却和过滤,即可得到丙烯酸树脂。
需要注意的是,在合成过程中需要控制反应的温度、搅拌速度和引发剂的用量等因素,以确保反应的进行和所得丙烯酸树脂的性能符合要求。
此外,还可以通过改变单体种类、添加其他功能性单体或引发剂来调控丙烯酸树脂的性能和应用领域。
丙烯酸酯乳液胶黏剂配方组成,生产工艺及应用导读:本文详细介绍了丙烯酸酯乳液胶黏剂的分类,组成,配方等等,需要注意的是,本文中所列出配方表数据经过修改,如需要更详细的内容,请与我们的技术工程师联系。
1. 背景丙烯酸乳液型胶粘剂是我国20世纪80年代以来发展最快的一种聚合物乳液胶粘剂,它一般是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类共聚或加入醋酸乙烯酯等其它单体共聚而成。
该胶粘剂耐候性、耐水性、耐老化性能特别好,并目具有优良的抗氧化性和很大的断裂仲长率,广泛用于包装、涂料、建筑、纺织以及皮革等行业。
随着人们对环境保护的愈发重视,环境友好型产品越来越受到普遍的关注,乳液型胶粘剂因具有无毒无害、无环境污染、不易燃易爆、生产成本低、使用方便等优点而逐渐成为未来胶粘剂的发展趋势。
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有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案!2. 丙烯酸乳液胶黏剂聚丙烯酸酯是一类具有多种性能的、用途广泛的聚合物,其乳液一般是以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯为主要单体,与甲基丙烯酸酯单体、苯乙烯、丙烯腈等共聚形成乳液。
对聚合物的结构或聚合方法加以改进,可使得改性后的丙烯酸酯胶黏剂性能更加优异。
2.1有机硅改性有机硅树脂具有优异的耐高低温性能和耐水性能,利用有机硅对聚丙烯酸酯类乳液胶粘剂改性成为近年来研究的热点。
有机功能烷氧基硅烷作为粘合促进剂和交联剂,广泛用于胶粘剂、密封胶和涂料等领域。
有专家研究了一种专用于水性体系的有机硅烷Wz-A在水乳型聚丙烯酸密封胶中的应用,这种水性硅烷可以在不改变产品稳定性的情况下显著提高密封胶的力学性能和粘接性能,Wz-A 的添加量在0.8%-1.6%较为合适。
丙烯酸树脂合成原理1.原料选择:丙烯酸树脂的合成主要以丙烯酸及其酯类为原料。
丙烯酸一般是通过氧化丙烯腈制备得到,丙烯腈可以通过丙烷氰化制备得到。
而酯类原料一般使用丙烯酸的酯化反应进行合成。
2.引发剂选择:丙烯酸树脂的合成需要引发剂来引发自由基聚合反应。
常用的引发剂包括过氧化物类物质,如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙基苯酚等。
这些引发剂在正确的温度下能够分解产生自由基,从而引发丙烯酸单体的聚合反应。
3.聚合反应:丙烯酸树脂的合成是通过自由基聚合反应进行的。
聚合反应一般在合适的温度下进行,温度过高会导致副反应,温度过低则聚合反应速率较慢。
在反应过程中,自由基引发剂在加热后产生自由基,与丙烯酸单体发生反应,并逐步加入聚合物链中,形成高分子量的聚合物。
4.控制剂的添加:在丙烯酸树脂合成过程中,为了控制聚合反应的速率和分子量,常常需要添加控制剂。
控制剂可以限制聚合反应进行到一定程度,从而控制聚合物的分子量。
常用的控制剂包括过氧化物类物质,如二异丙基过氧化物和联苯砜等。
5.稳定剂的添加:丙烯酸树脂在合成过程中容易受到空气、光照等外界条件的影响,导致聚合反应进行失控。
为了提高合成过程的稳定性,通常需要添加稳定剂。
常用的稳定剂包括抗氧化剂和紫外光稳定剂等,它们可以有效地抑制聚合反应的非理想过程,从而提高丙烯酸树脂的质量。
总之,丙烯酸树脂的合成原理主要涉及原料选择、引发剂选择、聚合反应、控制剂的添加和稳定剂的添加等几个方面。
合成过程需要保持一定的温度、时间和条件,在合适的条件下进行反应,从而得到高质量的丙烯酸树脂产品。
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。
高附着耐水煮耐酒精玻璃漆用丙烯酸树脂随着人们生活水平的提高,玻璃制品的应用越来越广泛。
尤其是在人们的日常生活饮食起居中玻璃制品越来越多,所以对玻璃漆的耐水煮、耐酒精和附着力等要求也越来越高。
然而,目前市面上的玻璃漆普遍存在:耐水煮、耐酒精性差和附着力低等缺陷,限制了其在玻璃制品上的应用。
玻璃漆是玻璃及玻璃制品表面装饰用的涂装物,由于其应用十分多元化,因此,市场上玻璃漆所用树脂也较混杂,但是对于树脂总的要求是:①耐水性好;②耐酸耐碱性佳;③相容性广,储存性能高;④对玻璃表面的附着力佳;⑤耐酒精性好。
丙烯酸树脂以其优异的综合性能越来越受到人们的青睐,但是,玻璃漆的多元化应用往往需要将两种或多种树脂拼凑使用才能满足性能需要,因此对树脂的相容性要求较高。
另外,由于玻璃表面为—Si—O—断裂面,且表面光滑,要达到漆膜与玻璃附着力优异,就应制备出可以与玻璃表面的—Si—O—键形成化学键的树脂。
所以羟基丙烯酸树脂应是理想选择,但是羟值应该适中,因为羟值高虽然有利于提高附着力,但一方面其极性也较大,不利于和醚化度高的氨基树脂、醇酸树脂、TDI加成物固化剂混溶,限制了其应用范围,另一方面,高羟基的树脂,生产成本大,固化剂的用量也要增加,不利于成本的降低;而羟值太低,则不利于附着力且硬度一般都很大。
采用聚酯改性羟基丙烯酸树脂,既可以增加其与其他树脂的混溶性,扩大其应用范围,还可以保证树脂的柔韧性。
基于这种思路,本文采用聚酯改性中羟值型丙烯酸树脂,制备出了玻璃漆用丙烯酸树脂,与未经改性的羟基型玻璃漆用丙烯酸树脂相比,漆膜测试结果显示其附着力、耐水煮、耐乙醇等综合性能有了较大提高。
1 实验1.1 主要原材料本文所用主要实验原料及规格见表1。
表1 试验用主要原料及规格1.2 主要仪器和设备YH电加热器、JJ-1增力电动搅拌器、四口烧瓶、电子天平、GZX-9070MBE鼓风干燥箱、重力式喷枪、Wgg60-E4光泽计、漆膜划格器。
对金属有附着力的丙烯酸树脂的合成
丙烯酸树脂是一种常见的合成树脂,可以通过多种方法进行合成。
如果要合成对金属有附着力的丙烯酸树脂,可以考虑以下几个
方面:
1. 选择合适的单体,合成丙烯酸树脂通常会选择丙烯酸或其衍
生物作为单体。
为了增强对金属的附着力,可以考虑引入含有亲和
力的官能团,如羧基或胺基等。
2. 交联剂的选择,为了提高树脂的机械性能和化学稳定性,可
以选择适当的交联剂进行共聚反应,形成交联结构的丙烯酸树脂。
常见的交联剂包括二烯丙基乙烯基苯、甲基丙烯酸甲酯等。
3. 添加功能性单体,为了增强丙烯酸树脂与金属的结合力,可
以考虑引入含有亲和力的功能性单体,如丙烯酸酯、丙烯酸酰胺等,以增强树脂与金属表面的相互作用。
4. 表面处理剂的引入,在合成丙烯酸树脂的过程中,可以考虑
引入一些表面处理剂,如硅烷偶联剂等,以增强树脂与金属表面的
结合力和附着力。
总的来说,要合成对金属有附着力的丙烯酸树脂,可以通过选择合适的单体、交联剂和功能性单体,并考虑引入表面处理剂等多种手段来实现。
在合成过程中,需要进行充分的实验验证,以确保所得到的丙烯酸树脂具有良好的对金属的附着性能。
丙烯酸树脂的成分和配方
丙烯酸树脂是一种常用的合成材料,主要成分是丙烯酸和丙烯酸酯单体。
配方根据具体的应用需求和性能要求可能会有所不同,但一般包括以下几个组分:
1. 单体:丙烯酸树脂的主要成分是丙烯酸和丙烯酸酯单体,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等。
2. 交联剂:为了提高树脂的交联程度和力学性能,常通过引入含有双键的稀有单体或者添加少量的交联剂,如二基甲基丙烯酸酯、环氧化合物等。
3. 共聚单体:为了改善丙烯酸树脂的性能和工艺性,常与其他共聚单体共聚,如丙烯酸酯单体、酯类单体、丙烯酸乳液等。
4. 阻聚剂:添加阻聚剂可以控制聚合速率,避免过早聚合或者聚合不完全,常用的阻聚剂有甲醛、二甲基酮等。
5. 增塑剂:为了调整丙烯酸树脂的柔韧性和流动性,常添加增塑剂,如苯酚、磺酸盐等。
6. 稳定剂:为了防止丙烯酸树脂在加工和使用过程中发生变质或者氧化,常添加稳定剂,如抗氧化剂、紫外线吸收剂等。
7. 填料和添加剂:根据具体的应用需求,可以添加填料如纤维素、石墨等来增加强度和硬度;还可以添加颜料、润滑剂等改善外观和加工性能。
需要注意的是,上述成分和配方只是一般情况下的参考,具体的成分和配方应根据具体应用需求和工艺要求而定。
2021 年 04 月第 36 卷 第 04 期CHINA COATINGS April 2021中 国 涂 料Vol.36 No.0453XXXXXX收稿日期:2021-03-05作者简介:李虎(1986–),男(汉族),山东潍坊人。
工程师,主要研究方向为高性能水性树脂的开发与应用。
纳米改性丙烯酸树脂防腐涂料的李 虎,范 晔,李玉花,刘亚枝(武汉双虎涂料有限公司,武汉 430080)Preparation of Anticorrosive Coatings with Nano ModifiedAcrylic Resin and ApplicationAbstract: Nano material modified acrylic resin was prepared through high-speed ball milling based on mechanochemical principle withacrylic resin as main resin and nano titanium powder as modifier. Nano titanium modified acrylic resin was characterized through physical static sedimentation, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and transmission electron microscopy (TEM), and the process of nano titanium modified acrylic resin preparation was determined. Nano titanium polymer anticorrosive coatings were prepared with nano titanium modified acrylic resin as main resin, and the anticorrosion mechanism of anticorrosive coatings prepared with metal nano material modified acrylic resin was preliminarily analyzed.Key words:nano titanium, acrylic resin, mechanochemical force, anticorrosive coating摘 要:采用高速球磨法,以机械力化学原理,以丙烯酸树脂为主体树脂、纳米钛粉为改性剂,制备了纳米材料改性的丙烯酸树脂。
丙烯酸树脂的用途1.涂料和油漆:由于丙烯酸树脂具有良好的耐候性、耐腐蚀性和耐化学物质侵蚀性,被广泛用于水性涂料、溶剂型涂料和粉末涂料中。
丙烯酸树脂在涂料和油漆中能够提供良好的附着力、耐磨损性和耐刮伤性。
2.印刷油墨:丙烯酸树脂可以用于印刷油墨的制造,特别是水性油墨。
丙烯酸树脂可提供油墨的粘度、流动性和耐候性,以及印刷品的高光泽度和耐久性。
3.粘合剂:丙烯酸树脂具有良好的粘合性能,广泛用于胶水、胶粘剂和树脂胶中。
丙烯酸树脂能够在多种材料之间提供强大的粘合力,例如金属、塑料、玻璃、陶瓷等。
4.包装材料:丙烯酸树脂被广泛应用于包装材料中,如透明塑料薄膜、瓶子、容器等。
丙烯酸树脂的高透明度和耐候性使其成为理想的包装材料,可以保护食品和其他产品免受外界环境的影响。
5.塑料制品:丙烯酸树脂是生产各种塑料制品的关键原料之一、丙烯酸树脂可以通过聚合反应制备成各种聚丙烯制品,如塑料薄膜、塑料瓶、塑料容器、管道等。
6.纤维和纺织品:丙烯酸树脂可以用于纤维、纺织品和织物的涂层和后整理处理,以提高其耐水性、耐磨性和耐热性。
丙烯酸树脂可以使纺织品更加耐用、易清洁和具有较好的色牢度。
7.电子和电器设备:丙烯酸树脂被广泛应用于电子和电器设备的制造中。
丙烯酸树脂具有优良的绝缘性能,可用于电线电缆的绝缘层、电路板的封装和绝缘层,以及电子元件的保护层。
8.医疗和卫生用品:丙烯酸树脂可以用于制造医疗和卫生用品,如医用胶带、医用粘合剂、手术器械、人工器官等。
丙烯酸树脂具有良好的生物相容性、抗菌性和耐腐蚀性,适用于各种医疗和卫生用途。
总之,丙烯酸树脂是一种多功能的合成树脂,具有广泛的应用领域。
它在涂料、油墨、粘合剂、包装材料、塑料制品、纤维、电子和电器设备、医疗和卫生用品等方面发挥着重要作用。
丙烯酸树脂的成分丙烯酸树脂是一种重要的合成树脂,广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料等领域。
它的成分主要包括丙烯酸及其酯类、交联剂、溶剂等。
一、丙烯酸及其酯类丙烯酸是丙烯酸树脂的主要成分之一,它是一种无色液体,具有刺激性气味。
丙烯酸的分子式为C3H4O2,结构式为CH2=CH-COOH。
丙烯酸可以通过乙烯气相氧化或丙烯直接氧化得到。
丙烯酸具有良好的聚合性能,在聚合反应中可以与其他单体发生共聚反应,形成丙烯酸树脂。
丙烯酸酯是丙烯酸树脂的重要组成部分,它是通过将丙烯酸与醇类反应得到的。
常见的丙烯酸酯有甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。
丙烯酸酯的引入可以改变丙烯酸树脂的性能,如增加丙烯酸树脂的耐候性、耐化学性等。
二、交联剂交联剂是丙烯酸树脂的重要组成部分,它可以使丙烯酸树脂形成网络结构,提高丙烯酸树脂的机械性能和耐温性能。
常见的交联剂有环氧树脂、酚醛树脂、异氰酸酯等。
这些交联剂在与丙烯酸树脂反应时可以形成交联结构,从而使丙烯酸树脂具有较好的硬度和耐热性。
三、溶剂溶剂是丙烯酸树脂的重要成分之一,它可以调整丙烯酸树脂的粘度和流动性,使其在涂料、胶粘剂等应用中具备良好的涂敷性能。
常用的溶剂有丙酮、甲苯、醇类等。
这些溶剂可以与丙烯酸树脂发生溶解或扩散作用,使丙烯酸树脂具有适宜的流变性和可操作性。
四、其他添加剂除了以上成分,丙烯酸树脂还可以添加其他辅助剂,如抗氧剂、稳定剂、填料等。
这些添加剂可以改善丙烯酸树脂的稳定性、增加其机械强度、降低成本等。
抗氧剂可以延缓丙烯酸树脂的老化速度,稳定剂可以防止丙烯酸树脂在加工或使用过程中发生分解或降解,填料可以增加丙烯酸树脂的体积,改善其物理性能。
总结起来,丙烯酸树脂的成分主要包括丙烯酸及其酯类、交联剂、溶剂和其他添加剂。
这些成分共同作用,使丙烯酸树脂具有良好的聚合性能、机械性能、耐温性能和流变性能,满足不同领域的应用需求。
丙烯酸树脂的研究和开发将进一步推动涂料、胶粘剂、塑料等行业的发展。
丙烯酸及酯生产及市场前景分析丙烯酸主要用于生产水溶性涂料和胶粘剂用的共聚单体丙烯酸丁酯和乙酯,以及用于生产高吸水性树脂(超级吸水剂聚合物,SAP)。
生产丙烯酸酯占总需求量55%。
粗(未精制)丙烯酸几乎都用于生产丙烯酸酯(最重要的有丁酯、甲酯、乙酯和2-乙基己基酯),以及涂料、造纸、纺化、粘结剂和油墨工业用其他衍生物。
冰丙烯酸用于生产高吸水性树脂,占世界需求量约32%,以及洗涤剂聚合物。
少量用于生产聚丙烯酸酯用作增稠剂、分散剂和流变控制剂。
高吸水性树脂(SAP)是一种亲水性高分子聚合物,不仅具有吸收自身质量几百倍甚至上千倍水的能力,且吸水速度快,保水性能好,即使加压也很难将水分离出来,在石油、化工、轻工、建筑、医药、农业等领域应用广泛。
1世界丙烯酸及酯行业分析1.1产能至2011 年年底,通用丙烯酸酯(AE)的产能显著小于酯化级丙烯酸(CAA)的产能,这是因为越来越多的CAA 用于生产高纯丙烯酸(冰丙烯酸),高纯丙烯酸主要用于生产高吸水性树脂(SAP)。
用于生产通用丙烯酸酯的粗丙烯酸比例逐年减小。
2011年全球CAA、AE装置产能列于表1。
表1 丙烯及其衍生物消费量及增长率美国和欧洲仍是全球丙烯酸装置的集中之地,我国大陆为全球近年丙烯酸生产发展最快的地区,是丙烯酸生产的新兴之地。
全球CAA和AE生产装置的地区分布情况见表2。
表2世界丙烯及其衍生物产量、产能及开工率万吨/年1.2行业发展趋势(1)行业趋向高度集中。
全球丙烯酸行业中,巴斯夫、陶氏化学、阿科玛、触媒名列前四强,四强的市场份额达62.5%。
2011年巴斯夫和陶氏两家丙烯酸单体产能223万t/a,占全球总产能553.3万t/a 的40.3%。
(2)上下游一体化。
以巴斯夫、陶氏、阿科玛、台塑以及LG为代表,具有完整的丙烯-羰基醇-丙烯酸-丙烯酸酯(SAP)产业链。
国内几家较具实力的丙烯酸企业亦逐渐向打造完整产业链靠拢。
(3)产业向亚洲转移,丙烯酸行业进入“中国时代”。
丙烯酸树脂的合成及应用
以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及苯乙烯(St)等乙烯基单体为主要原料合成
的共聚物称为丙烯酸酯树脂(简称AR)。该类树脂具有色浅、保色、保光、耐
候、耐腐蚀和耐污染等特点,已广泛应用于汽车、飞机、机械电子、家具、建筑、
皮革、木材、造纸、印染、工业塑料及日用品涂饰等领域。其主要类型有溶剂型
AR、水性AR、高固体组分AR和粉末型AR等。
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领域的丙烯酸树脂,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。热塑性丙烯酸树脂在成
膜过程中不发生进一步交联,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,制备铝粉漆时铝粉的
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一定的官能团,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,热固性树脂一
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、
耐侯性、在高温烘烤时不变色、不返黄。最重要的应用是和氨基树脂配合制成氨
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。
1.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,使之达到与溶剂型漆
相同或接近的水平,并进一步降低VOCs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。
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、抗回粘性差、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。
水性涂料用基料一水性成膜物有水溶型、水乳型和水分散型。一般水性丙烯
酸酯树脂主要有水溶型和水乳型两种,它们对应的合成方法是溶液聚合和乳液聚
合,这两种方法也是目前水性丙烯酸酯树脂合成最常用的合成方法,它们各自有
其特点。
2.溶剂型性丙烯酸树脂
溶剂型丙烯酸树脂主要是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯通过自由基溶液聚合
反应生成的均聚物或与其他烯类单体生成的共聚物,随着溶剂的挥发,成膜物质
与其他不挥发组分共同形成均匀连续的薄膜而成涂层的。由于其涂膜紧密, 抗
CO2、SO2 的渗透性好,通常具有较好的硬度、光泽、耐水性、耐酸碱性及良好
的耐候性、耐污染性。其在建筑、汽车、航空、桥梁、木器家具和轻工家电等领
域都有广泛的应用,尤其是在涂料工业方面起着十分重要的作用。
涂料发展的总趋势是涂料的专用化和涂料的功能化。目前,溶剂型丙烯酸树
脂依靠自己的独特优势在很多性能方面都有所提高,由它制备的高固体份、高透
气性的防水和超耐候性的涂料都有广阔的市场前景,但解决传统的溶剂型丙烯酸
树脂中的溶剂污染问题,研制开发无刺激性气味、无毒或低毒的有机溶剂产品也
将是研究的重点。
3.高固体份丙烯酸树脂
高固体份丙烯酸树脂就是为了适应发展的要求,在普通的丙烯酸树脂的基础
上进行改进而制备成功的,其涂料的施工固体份不得小于质量60%或体积的80%。
高固体份丙烯酸树脂主要是用来制备热固性涂料的,需要加入多异氰酸酯、氨基
树脂等固化剂进行交联反应,以提高涂膜的综合性能。但是此涂料体系的高固体
份、高粘度特性使得成膜组分间的反应动力学方面存在一定的限制,涂料的成膜
固化过程不仅由化学反应动力学控制,而且由反应基团相互接近的扩散动力学过
程(既反应基团的可及性)所控制,对其机理有待于更深的研究。高固体分丙烯酸
涂料既具有优良的综合性能,又是一种环境友好型的涂料品种, 因而具有重要
的使用价值和广阔的应用前景,但高固体份丙烯酸涂料存在粘度高、润湿性差、
涂膜易流挂等不足之处需要进一步解决,采用或开发专用的抗流挂助剂及其他助
剂就是一个
行之有效的方法。
4.粉末型丙烯酸树脂
粉末涂料主要是由树脂、固化剂、颜料、填料、助剂等混合而成的固体粉末,
通过静电喷涂方式涂覆于涂物的表面,再经过烘烤使其熔融流平,固化成膜。由
于不含任何有机溶剂、无污染、利用率高、能耗低、工艺简单,目前已成为大
家认可的“4E型”(高的生产效率、优良的涂膜性能、生态环保、经济)涂料。
丙烯酸粉末涂料是以丙烯酸树脂为主要成膜物质的热固性粉末涂料,具有耐候性
强、耐化学腐蚀性佳、保色性好等优点,广泛应用在家电和汽车等行业;但丙烯
酸粉末涂料的抗冲击性能差、价格较高,与其他粉末涂料的表面张力差异较大,
与其他树脂的相容性不好。目前,工业化的丙烯酸树脂主要是缩水甘油基丙烯酸
树脂。为了更好的发展丙烯酸粉末涂料,学者们也做了深入研究。通过优化合成
配方、添加改性物质、改变聚合方法等措施,制备了性能优异的丙烯酸粉末涂料。
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