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低温快干环氧丙烯酸氨基塑料漆,采用环氧树脂改性丙烯酸树脂、氨基树脂制成低温快干塑料漆,介绍了树脂的生产工艺、漆的制备及性能,讨论了各种影响因素
2019年10月16日    阅读量:1417     新闻来源:中国建材网 cnprofit.com    |  投稿

1 前 言
随着科学技术的进步和塑料工业的飞速发展,塑料的应用日益广泛。塑料具有质量轻,理化性能优异,易加工成型等优点,目前已广泛应用于家用电器、汽车和摩托车零部件、日常生活用品、建筑材料等领域,成为国民经济和人民生活中不可缺少的重要材料。


塑料表面涂装,是塑料二次加工过程中应用普遍、用量最大的一种加工方式,它不仅可以克服塑料注塑成型过程中出现的弊病,而且可以提供装饰和保护塑料部件的表面中国建材网cnprofit.com


在塑料制品表面的二次加工过程中,需要根据塑料材料本身的性能如热稳定性(与烘干温度有关)、溶解性(与耐溶剂性及附着力有关)、机械性能等因素,并依据最终产品的使用要求、加工工艺过程如表面处理、电镀、烫金、镀膜等,采用适当的涂料与之配套。


本试验采用环氧树脂改性丙烯酸树脂,通过与适当的氨基树脂、助剂、溶剂等配合,得到低温快速交联固化、漆膜丰满、附着力强等性能优异的单组分塑料漆。

2 试验部分
2.1 原材料
E-44 环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸辛酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯、引发剂、助剂及氨基树脂等,上述产品均为工业级。
2.2 环氧改性丙烯酸树脂的合成
2.2.1 配方
环氧改性丙烯酸树脂配方如表1 所示。
低温快干环氧丙烯酸氨基塑料漆,采用环氧树脂改性丙烯酸树脂、氨基树脂制成低温快干塑料漆,介绍了树脂的生产工艺、漆的制备及性能,讨论了各种影响因素 中国建材网,cnprofit.com
2.2.2 合成工艺
将环氧树脂、溶剂等投在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的四口瓶中,开动搅拌升温到80℃,滴加丙烯酸,待全部滴完后,反应2h,将其余单体与引发剂混合,待全部溶解后,滴入反应瓶中,反应(2~3)h,降温,即得到环氧改性丙烯酸树脂。
2.2.3 技术指标
环氧改性丙烯酸树脂技术指标如表2 所示。
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2.3 漆的制备及性能
2.3.1 制 漆
按配方量加入环氧改性丙烯酸树脂、氨基树脂,再加入助剂、溶剂搅拌均匀即可。
2.3.2 性能指标
低温快干塑料漆的性能指标如表3 所示。
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3 结果与讨论
3.1 丙烯酸树脂的改性
塑料的二次加工,对使用涂料的要求非常高。不同的塑料制品需要的涂料类型(成膜物)不尽相同。如表4 所示。
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从表4 可知,环氧树脂、丙烯酸树脂适用于绝大部分塑料。采用环氧树脂改性丙烯酸树脂与氨基树脂配合,可充分利用环氧树脂的高附着力和耐化学腐蚀性,发挥丙烯酸树脂的高光泽、保光保色、耐热性,突出三防(湿热、盐雾、霉菌)性能,以及氨基树脂优良的装饰性和耐候性,以满足塑料制品的二次加工需要。
3.2 丙烯酸单体的选择
丙烯酸单体是决定漆膜性能的主要因素。聚甲基丙烯酸酯类、聚苯乙烯的脆化点较高,为保证漆膜硬度,选用甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯作为丙烯酸树脂主要成分;丙烯酸酯类的玻璃化温度较低,为改善韧性,加入丙烯酸辛酯;烘干过程中可以发生交联反应的基团有羟基、羧基、环氧基、烷氧基等,为提高低温快干性能,加入丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯,从而提高漆膜的强度和耐磨性。
3.3 环氧树脂酯化的工艺控制
环氧树脂与丙烯酸酯化反应是将环氧树脂引入丙烯酸树脂。反应过程的控制非常关键,既要保证丙烯酸在反应过程中不发生自聚,又要保证酸值控制在一定的范围内。对酯化反应进行对比,在相同条件下,同一配方,一组以三乙醇胺为催化剂;另一组不加催化剂,反应结果如图1 所示。
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由图1可知,加入催化剂可以加快酯化反应速度,防止丙烯酸自聚现象的发生,同时,注意控制反应深度,预留一部分羧基,以起到干燥过程的自催化作用。
3.4 溶剂的选择
环氧改性丙烯酸树脂为溶液聚合反应,溶剂对聚合物的分子量、分子量分布、聚合反应速度都有很大影响。溶剂对引发剂有诱导分解作用,可使引发剂使用效率降低。溶剂链转移常数不同,直接影响聚合物的分子量。链自由基向溶剂的链转移使聚合物分子量降低,因此,应选择链转移常数较小的溶剂。考虑到溶剂对聚合物的溶解性,选择醋酸丁酯、异丁醇、二甲苯为溶剂。
3.5 氨基树脂的选择
氨基树脂是多官能团的聚合物,在固化过程中起交联剂的作用,其主要反应是树脂中的羟甲基和烷氧基与醇酸树脂中的羟基进行缩聚。在(80~90)℃时,异丁醇醚化树脂的活性明显高于正丁醇醚化树脂,干燥速度快,而且,低醚化度氨基树脂比高醚化度氨基树脂的固化速度快,漆膜硬度较高,因此,选择低醚化度异丁醇醚化的氨基树脂。

4 结 论
采用所研制的环氧改性丙烯酸树脂,配合活性较高的低醚化度异丁醇醚化氨基树脂、助剂、溶剂等,得到单组分低温快干塑料漆。该漆低温快干、漆膜丰满、附着力强、性能优异、适用性强,可广泛用于塑料制品的二次加工,具有良好的市场前景。

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