交联型醇溶性丙烯酸树脂的制备及应用研究

摘要

随着各国对环境保护的重视以及对涂料以及粘合剂中VOC的排放量的限制性法令的出台，传统溶剂型涂料与粘合剂的使用受到制约。作为替代，以相对环保无毒的醇类为溶剂的各种醇溶性丙烯酸树脂，在涂料及交联剂领域应用前景广阔。在保证醇溶性的同时，通过对聚合物结构及合成工艺进行优化，制备满足不同应用要求的高性能醇溶性树脂，对环保型涂料与黏合剂发展具有重要意义。论文通过溶液聚合的方法，合成了两种醇溶性聚丙烯酸树脂，在合成中引入可交联基团，通过后交联反应提高了树脂使用性能;系统研究了单体组成、合成条件以及助剂等对树脂结构和性能的影响;用合成的树脂分别制备出高性能的木器涂料封闭底漆和EVA/尼龙用胶黏剂，并分别完成中试。论文主要工作如下:
　　 1.以PG与DPM为混合溶剂，MMA，BA，MAA，AA为共聚单体，BPO为引发剂，n-DDM为分子量调节剂，DAAM与ADH为交联剂，制备出一种醇溶性交联型的丙烯酸树脂封闭底漆。用凝胶色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)、氢谱核磁(NMR)、红外光谱(FTIR)以及原子力显微镜(AFM)等对树脂及漆膜结构进行了表征:考察了聚合成分中软硬单体比例、引发剂种类和用量对树脂的影响;讨论了聚合工艺方面聚合反应的温度以及半连续加料阶段滴加时间对树脂的影响;探讨了通过DAAM与ADH的交联反应对树脂的影响。在封闭底漆的制备阶段，讨论了ADH加入的量与方式对树脂涂膜性能的影响;对比了没有交联结构与存在交联结构之间涂膜作为封闭底漆的耐介质性以及与面漆涂层之间的相容性;通过SEM以及AFM对比了没有交联结构与存在交联结构的涂膜的表面状态。优化配方及工艺条件制备得到了表观状态稳定、耐介质性良好、封闭效果优异的木器涂料用封闭底漆。
　　 2.以乙醇为溶剂，以MMA，BA，VAc，HPA，AA为共聚单体，BPO为引发剂，硅烷偶联剂为交联剂，合成制备了一种醇溶性交联型的丙烯酸树脂胶黏剂。系统研究了单体加入方式对反应过程的影响;考察了含不同类型基团的单体对树脂醇溶性的影响;讨论了引入不同硅烷偶联剂作为后交联剂，其加入量对树脂玻璃化温度、转化率、醇溶性以及耐温性的影响;研究了聚合工艺方面反应温度以及保温时间对转化率的影响。以醇溶性松香树脂和醇溶性萜烯树脂为增粘树脂，与丙烯酸树脂进行复配得到粘合剂;讨论对比了不同类型的增粘树脂加入量对粘合剂耐水性以及剥离强度的影响;考察了不同量的硅烷偶联剂对粘合剂剥离强度的影响;考察了不同材料的施胶量对剥离强度的影响。优化配方及工艺条件制备得到了具有良好耐水性与剥离强度，表观性状良好的胶黏剂中试产品。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 醇溶性树脂的发展概况

1．1．1 醇溶性树脂的定义与特点

1．1．2 树脂醇溶性的发展

1．2 丙烯酸树脂的醇溶性研究

1．3 交联体系

1．3．1 常用的交联剂分类

1．3．2 烷氧基硅烷的应用

1．3．3 常见自交联体系

1．4 研究目的、意义、研究内容及创新性

第二章 实验部分

2．1 原料与仪器

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验仪器

2．2 醇溶性聚丙烯酸酯的合成及木器用封闭涂料的制备

2．2．1 涂料用聚丙烯酸酯的溶液聚合工艺及配方

2．2．2 醇溶性封闭底漆的配制

2．3 粘合剂用丙烯酸树脂的制备

2．3．1 粘合剂用丙烯酸酯的溶液聚合工艺及配方

2．3．2 醇溶性粘合剂的配制

2．4 产物的测试与表征

2．4．1 聚合物的测试与表征

2．4．2 封闭底漆的测试

2．4．3 粘合剂的测试

2．5 中试部分

2．5．1 中试阶段涂料用丙烯酸树脂的配制

2．5．2 中试阶段粘合剂用丙烯酸树脂的配制

第三章 封闭底漆用醇溶性树脂

3．1 反应条件的影响

3．1．1 引发剂

3．1．2 聚合温度

3．1．3 加料时间

3．2 聚合组成的影响

3．2．1 软硬单体配比

3．2．2 交联单体

3．2．3 链转移剂

3．3 封闭底漆的综合性能对比

3．3．1 涂膜表观性能对比

3．3．2 涂层表面的微观形态表征

3．4 封闭用树脂的中试

3．5 本节结论

第四章 胶黏剂用醇溶性树脂

4．1 体系反应条件的选择

4．1．1 体系聚合温度

4．1．2 体系反应的保温时间的影响

4．2 体系聚合组成的影响

4．2．1 聚合体系功能单体的影响

4．2．2 聚合体系交联结构的引入

4．3 粘合剂的制备及性能

4．3．1 不同含量增粘树脂的对比

4．3．2 不同配方剥离强度的对比

4．4 胶黏剂的中试对比

4．5 本节结论

第五章 结论

参考文献

致谢

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