美商公利洋行涂料大学用丙烯酸树脂讲义(C-2 2014)

1、(C-2) 3hrsCBC China Coating 林以仁美商公利洋行涂料大学讲义1 综合性能评比极佳 丙烯酸单体变化无穷，满足较高层次的性能要求 能与多种树脂进行改性，改善性能 能搭配多种架桥剂，满足不同的性能要求 丙烯酸单体规模化生产，价格便宜 可满足各种施工要求，如:1C1B ，2C1B，低温烘烤 综合性能评比极佳： 可软可硬 (Hardness & flexibility) 透明度高 (Transparency) 耐候性佳 (UV Resistance) 快干滑爽 (Fast dry) 耐化性佳 (Chemical resistance) 耐水性佳 (Water resis

2、tance) 光泽 (Gloss) HH2 2C=CH-COOHC=CH-COOH HH2 2C=CH-CHC=CH-CH3 3 ( (丙烯丙烯) ) 单体Monomer 聚合物Polymer Paraloid (丙烯酸酯聚合物)HH2 2C=CH-COORC=CH-COOR丙烯酸树脂合成机理 丙烯酸酯 = 酸 + 醇丙烯酸酯(Acrylate) =丙烯酸(Acrylic acid) + 醇(Alcohol) MMA（Methyl methacrylate） Methacrylic acid（MAA） + CH3OH甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲醇 7工艺方法溶液聚合分散聚合本体聚合悬浮聚合乳液聚

3、合聚合反应聚合物化学改性反应 EAEA（ Ethyl acrylate Ethyl acrylate ） = = acrylic acid (AA) + Cacrylic acid (AA) + C2 2HH5 5OHOH BMABMA（ Butyl methacrylate Butyl methacrylate ） = = methacrylic acid (MAA) + Cmethacrylic acid (MAA) + C4 4HH9 9OHOH Butyl AcrylateButyl Acrylate Butyl Butyl methacrylate methacrylate Acry

4、lic esterAcrylic ester Acrylate Acrylate Methacrylic esterMethacrylic ester Methacrylate MethacrylatePg 64CH2 = C CH3|COOHCH2 = CH|COOHCH2 = CH|COOC4H9CH2 = CH|COOC2H5丙烯酸常见单体CH2 = CH|COOC8H17CH2 = C CH3|COOCH3CH2 = C CH3|COOC4H9CH2 = C CH3|COOC4H9 (Iso-Butyl Group)丙烯酸树脂性能决定因素 单体组成单体组成 分子量分子量 MAA 228

5、 MAA 228 MMA 105 MMA 105 EMA 65 EMA 65 BMA 20 BMA 20 IBMA 20 IBMA 20 EA -24 EA -24 BA -54 BA -54 单体 硬度 柔软性 溶解性 光泽 MMAMMA EMA EMA BMA BMA MAMA EAEA BABA 低低高高高高極佳極佳 当分子量增加 - 聚合度提高 坚韧性增加 (Toughness) 耐化性增加 (Chemical resistance) 耐热性增加 (Heat resistance) 兼容性降低 (Compatibility) 溶解性降低 (Solubility) 光泽感降低 (Glos

6、s) 當當 TgTgo o 增加增加 硬度增加硬度增加 (Hardness) (Hardness) 柔韌降低柔韌降低 ( (Flexibility) Flexibility) 粘性降低粘性降低 ( (Tackiness)Tackiness) 附著降低附著降低 ( (Adhesion)Adhesion) 滑爽增加滑爽增加 ( (Slip)Slip) 溶解降低溶解降低 (Solubility)(Solubility) 光澤增加光澤增加 ( (Gloss)Gloss) 對塑膠密著性 速乾、銀粉排列及金屬感佳 樹脂無色透明性佳 耐酒精性、耐水性、耐汽油性佳 塗膜堅韌性 光澤保持性性 耐環測性佳 分子量

7、高，品種作業性、膜厚感、光澤欠佳 熱可塑具溫度敏感性，顏料研磨性不良 表面乾燥內部遲乾，垂直大面積塗裝易流掛 與其他樹脂相容性範圍較窄，因此併用有限 耐溶劑性差（醇類、汽油除外） 隔日低溫再塗性差 由於熱可塑丙烯酸樹脂本身有很多項缺點，因此併用纖維素(NC、CAB)、可塑劑，以及其他種樹脂(醛酮、氯醋樹脂.) 纖維素-使塗膜乾燥性快，使硬度向上 可塑劑-補強柔軟性與改善密著性 醛酮樹脂-增加膜厚感與光澤 氯醋樹脂-加強耐化學性、耐溶劑性 涂膜干燥性改善 喷涂固含低 颜料分散性改善 光泽低 抛旋光性改善 兼容性差 涂膜硬度改善 耐汽油性改善 耐湿性改善 耐候性差CAB 醋丁纖維素和CAB混合优点

8、： 分子量较低，喷涂固含较高，光泽较佳 耐候性与保色性佳 喷涂性与溶剂稀释性佳 流展性佳，且再流展性亦佳，涂膜较平坦 颜料浮色较少 可防止龟裂 混合混合性能性能纖維素纖維素可塑劑可塑劑顏料顏料光澤光澤硬度硬度延伸度延伸度耐濕性耐濕性耐汽油性耐汽油性記號：向上：低下：不變 NC NC 改性改性 硬度佳 耐汽油性良好 CAB CAB 改性改性 耐候性良好 着色性良好 低温涂装时，不易龟裂 PVC PVC 改性改性 对钢与轻金属附着性良好 耐药品性良好 PU PU 改性改性 涂膜韧性强且感温性良好 耐溶剂性良好 Alkyd Alkyd 改性改性 肉持性良好 附着性良好塑料漆： ABSABS、PVCP

9、VC、PSPS、PCPC、PET 、PE 、PP金属、建材、木材、真空电镀涂料丙烯酸多元醇树脂 引入羟基单体HPA (丙烯酸羟丙酯) 2-Hydroxypropyl acrylate HPMA (甲基丙烯酸羟丙酯) 2-Hydroxypropyl methacrylate Pg 242KPU丙烯酸多元醇 羟含量(OH%)100g 中多元醇树脂所含羟基克数 羟基当量(OH Eqw) 含1 mole 羟基的多元醇树脂克数 羟值(OH Value) 每1g 多元醇树脂酯化所需羧酸相当于KOH毫克数 羟值：羟值：OH價,OH值 (OH Value) 羟含量：羟含量：OH百分比,OH含量 (OH%,OH

10、 content) 羟基當量：羟基當量：OH當量(OH Equivalent Weight) =OH %= X 100OH Eqw17OH%OH Value X 100OH %OH Value X 100=KOH/OH = 56.1/17 = 33OHKOH 100g 中树脂所含NCO的量 含1 mole NCO的树脂克数 = 42X 1002KPU丙烯酸多元醇搭配其他树脂使用 搭配少量合成脂肪酸 polyol（約3：1）： 使用在清漆，改善前者豐滿度與厚膜（主要用在機械、塑 膠金油） 搭配多量合成脂肪酸 polyol（約1：3）： 改善後者表干性、硬化性、硬度、耐黃變、耐拋光、耐溶 劑性等（

11、主要在木工、傢俱之金油） 高OH價搭配低OH價 polyol： 以改善速乾性及初期硬度 搭配UV吸收劑與抗氧化劑（約2：1）： 改善耐候性2KPU丙烯酸多元醇搭配其他树脂使用 搭配 CAB381： 使用在銀粉漆 - 改善乾燥，銀粉定向、白度、耐溶劑、重工性 使用在木器、百葉窗(木材) - 提昇乾燥性，改善 抗回黏、可堆積 搭配 CAB551：使用在色漆，改善平坦性常温干燥型丙烯酸树脂： 优点：具有光泽、色泽保持性、水白色素、耐污染 缺点：膜厚差、耐溶剂性差、敏度性大、硬度差、韧性差，须强溶剂稀释，用途有限 OH% (羟含量): T g (玻璃轉化溫度 ): MW (分子量): Acid Val

12、ue (酸值): Solid Content (固含量): Viscosity (粘度): 引入羟基单体HPA (丙烯酸羟丙酯) 2-Hydroxypropyl acrylate HPMA (甲基丙烯酸羟丙酯) 2-Hydroxypropyl methacrylate NH2NNH2NH2NNNH2NNH2NNMELAMINEBENZOGUANAMINE O H O CH3 O | | | | |H2N C NH2CH2 = C C NH2CH2 = C C NH2UREAACRYLAMIDE METHACRYLAMIDE 依结构分成： 尿素甲醛树脂 尿素三聚氰胺甲醛树脂 三聚氰胺甲醛树脂 苯

13、基呱胺甲醛树脂 依烷基醚化分成： 甲基化胺基树脂 丁基化胺基树脂 部份甲基化、部份丁基化胺基树脂 OH% (羟含量羟含量): 一般不特别标示 ! 若有标示，越高者胺基树脂配合量要稍高 OH%越高，反应架桥越多，涂膜性能越好熱硬化型丙烯酸樹脂 T g (玻璃轉化溫度玻璃轉化溫度 ): T g 越高，表干快 T g 越低，流平較佳 MW (分子量分子量): MW 越高- 塗膜越堅韌，耐久性佳，表干快 MW 越低- 固含高，膜厚感佳，流平佳 (固含量): 固含越高- 膜厚感佳，光澤高，流平佳， 適合面漆使用 (粘度):粘度低- 高膜厚，流平佳，適合面漆使用 (酸值):酸值低 - 酯化反应完全，游离酸单体少，低味酸