自乳化型环氧树脂接枝丙烯酸复合乳液的制备

    叶寒,陈松,李效玉

    (北京化工大学材料科学与工程学院,纳米材料教育部重点实验室,北京100029)

    摘要:研究了丙烯酸系单体接枝中相对分子质量环氧树脂乳液的制备,证明了中相对分子质量环氧树脂E-20接枝聚合机理,讨论了反应中引发剂用量、单体用量、反应时间及中和剂等因素对整个反应体系的影响。

    关键词:氟环氧树脂;丙烯酸单体;接枝聚合;引发剂;影响

    0引言

    涂料向水性涂料方向发展已成为涂料界的共识。国内性能较好的水性涂料基料树脂主要是醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂及其改性树脂等品种。目前,制备环氧树脂水基体系的方法主要有三种:机械法、相反转法和自乳化法。其中自乳化法,又称化学法,即将极性基团引入环氧树脂分子骨架中,使其具有亲水性,从而可在水中分散。前两种方法制得的水分散粒子粒径较大,通常为微米级,而自乳化法所制得的粒子较细,通常为纳米级。从这个意义上说,化学法虽然制备步骤多,成本高,但是涂料的性能好,是制备高品质水性环氧涂料的首选方法[1]。

    当前国内外在水性环氧树脂自乳化法乳液的研究中,一般采用的是低相对分子质量的液态环氧树脂,因为低相对分子质量的环氧树脂较易改性,但是低相对分子质量的环氧树脂价格比较高,制得的乳液性能有许多弊端,例如在水分蒸发后仍需要经过一定的反应时间才能达到表干,造成漆膜的表干时间过长,限制了其应用领域。

    本文采用中相对分子质量的双酚A环氧树脂E-20,通过接枝聚合的方法将丙烯酸类单体引入环氧树脂分子骨架中,制得自乳化型环氧树脂接枝丙烯酸复合乳液,并对丙烯酸系单体接枝环氧树脂的接枝位置以及乳液制备的影响因素进行了探讨。

    1实验部分

    1.1原料

    双酚A型环氧树脂E-20:环氧值为01206,岳阳石化;丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St):工业级;过氧化苯甲酰(BPO):分析纯;N,N-二甲基乙醇胺、乙二醇丁醚、乙醇、氯化钙:化学纯。

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