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丙烯酸树脂的基本面

丙烯酸树脂

丙烯酸树脂基础,UL勘探者,Ronald Lewarchik, 2016年4月:

涂料使用 丙烯酸树脂 是涂料行业的领先聚合物技术吗. 从历史上看 醇酸 数十年来,饰面在涂料领域一直处于领先地位. 丙烯酸酯被用于建筑涂料, 用于原始设备制造的产品表面处理,包括汽车(OEM)和再加工, 以及专用涂料.

丙烯酸树脂主要以 丙烯酸酯异丁烯酸甲酯 单体和提供良好的耐候性, 耐水解, 表面光泽度和保色性. 由于它们的多功能性和性能, 丙烯酸涂料占所有涂料的25%以上,全球销售额接近250亿美元. 丙烯酸树脂可以是热塑性树脂或热固性树脂,在有机溶剂中使用, 水传播的, 粉末和辐射固化涂料

表I -非功能均聚物的Tg
表I -非功能均聚物的Tg

三大类液体涂料利用丙烯酸树脂包括 热塑性塑料,热固性和水性. 许多丙烯酸树脂还可能包括其他乙烯基单体,如 苯乙烯 or 醋酸乙烯酯 主要是为了降低成本. 丙烯酸单体的Tg低于类似的甲基丙烯酸酯单体(例如,比较丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸正丁酯的Tg,见表I和表II). 如表二所示, 可选择用于合成树脂的单体的玻璃化转变温度,以增强包括耐候性在内的多种性能, 抗湿性, 氧气渗透, 灵活反应, 治疗和硬度. 除了, 丙烯酸可以与各种单体功能化,以提高对金属的附着力, 或者与氨基体或异氰酸酯交联剂反应.

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表二Tg与物理性能的关系

热塑性丙烯酸聚合物 (TPA)一般具有优良的性能,包括外部耐久性. 从50年代到70年代,这种树脂广泛应用于汽车OEM和修补面漆中, 但它们的使用已经急剧减少,因为提供特性所必需的高分子量, 它们需要大量的有机溶剂,以使空气雾化喷雾应用. 因此,这些涂料适用于固体重量约20%. 热塑性树脂通常使用高水平的甲基丙烯酸甲酯 聚合物 脊柱提供优良的硬度和外观耐久性.

图一-聚MMA和聚MA的结构 
图一-聚MMA和聚MA的结构

热固性丙烯酸树脂(TSA) 设计的功能性单体是否在受热或受潮时能够自我反应, 或者用交联剂形成交联膜. 热固性树脂作为一个基团分子量较低,因此具有较高的应用固体. 一次交联, 作为一类,他们提供的薄膜具有优良的耐有机溶剂性, 当暴露在中等高温下时,不会像热塑性塑料那样明显软化.  具有官能团的丙烯酸单体的一个例子,可用于功能化丙烯酸聚合物,以提供诸如交联等性能, self-crosslinking, 改善附着力或颜料润湿情况见表三.

表三-功能丙烯酸类单体 
表三-功能丙烯酸类单体

能够功能化具有广泛活性基团的丙烯酸树脂提供了定制树脂骨架性能的能力,以提高在各种基材上的附着力, 改善颜料的润湿性和/或提供交联或自交联的能力. 其他 丙烯酸单体 是否也可向丙烯酸树脂中添加磺酸或磷酸功能.

能够功能化具有广泛活性基团的丙烯酸树脂提供了定制树脂骨架性能的能力,以提高在各种基材上的附着力, 改善颜料的润湿性和/或提供交联或自交联的能力. 其他 丙烯酸单体 是否也可向丙烯酸树脂中添加磺酸或磷酸功能.

氨基甲酸酯功能化丙烯酸酯也可以通过例如异氰酸酯功能化丙烯酸酯与羟丙基氨基甲酸酯反应而制成. 许多功能化丙烯酸树脂类的丙烯酸被用于汽车OEM和翻新清理涂层,以提供良好的抗磨损组合, 耐化学性和光稳定性.

 

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