【摘 要】
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为克服水性醇酸树脂干燥速度慢、涂膜硬度较低、耐水性和耐热稳定性较差等缺点,本文采用了丙烯酸对水性醇酸树脂进行改性,且进一步采用硅氧烷和正硅酸乙酯等有机硅改性,形成
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为克服水性醇酸树脂干燥速度慢、涂膜硬度较低、耐水性和耐热稳定性较差等缺点,本文采用了丙烯酸对水性醇酸树脂进行改性,且进一步采用硅氧烷和正硅酸乙酯等有机硅改性,形成水性杂化聚合物,以提升其综合性能。论文以亚麻油和季戊四醇为原料,0.05wt%的LiOH为催化剂,在220℃~230℃温度下醇解40min,产物醇容忍度达到4以上,表明形成的二醇比例较高有利于酯化反应进行;采用溶剂法以醇解产物、邻苯二甲酸酐(PA)为原料,从180℃开始,以20℃/h的速率升温至230℃,进行3h酯化反应。实验发现亲水单体二羟甲基丙酸(DMPA)的用量对体系的水溶性和耐水性有重要影响,当DMPA的用量大于13.2wt%时,产物具有良好的水溶性,当DMPA的用量大于18.2wt%时,涂层耐水性下降。油度(OL)和醇超量(R)主要影响涂层硬度和耐水性,当OL为45~55wt%、R为10%~17%(n/n)时,涂层硬度为HB、置于水中3d泛白。以乙二醇丁醚为助溶剂,三乙胺为中和剂将产物中和至酸值的120%(n/n)时,树脂的水分散体透明,贮存时间大于6个月。为了改进水性醇酸树脂在干燥性能和硬度方面的不足,选用苯乙烯(ST)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸对水性醇酸树脂进行改性。丙烯酸接枝改性水性醇酸树脂比较困难,以11wt%单体质量的过氧化苯甲酰(BPO)为催化剂,在120℃的温度下反应5h,体系反应平稳,产物性质稳定。当丙烯酸用量为20wt%,ST:HEA为1:1时制备的聚合物水溶性良好,贮存时间大于6个月。丙烯酸改性水性醇酸树脂的干燥性能和硬度提升明显,涂层的表干时间和硬度分别为3h和H。在丙烯酸改性水性醇酸树脂的基础上引入甲基三乙氧基硅氧烷(MTES)和正硅酸乙酯(TEOS),制备出水性醇酸/丙烯酸/有机硅杂化聚合物。有机硅的引入对体系耐水性和热稳定性的提升明显,杂化聚合物涂层在盐水中浸泡3d无明显变化,TGA测试表明聚合物在250℃才开始分解。实验表明有机硅用量为体系的11wt%,MTES:TEOS=3:1(wt),反应温度为85℃时,制备的杂化聚合物性能稳定,水溶性良好。
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