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汽车修补漆用高固体丙烯酸树脂的研究

发布日期:2019-11-01 作者: 点击:

进入21世纪,我国汽车涂料市场一路飘红,新车年销售量屡创新高,特别在2008年下半年,受全球金融风波的影响,很多行业的发展步入低谷,但汽车行业一枝独秀。据了解,2009年我国汽车产量跃上新高,达到1360万辆,汽车涂料用量随之持续高涨,供应量约52万t,其中新车用漆约27万t,修补漆约10.3万t,零部件和PVC用漆约14.6万t。随着车辆使用年限的增加,市场对汽车修补漆的需求量呈现出不断上升的趋势。随着全球降低涂料中VOC含量的环境法规出台,汽车修补漆已由传统溶剂型涂料向高固体分和水性化方向发展。汽车修补漆要求涂层在平整度、丰满度及光亮的镜面效果上与原装漆基本一致,因此研究高固体分汽车修补漆用羟基丙烯酸树脂,是修补漆的发展方向。


   1.实验部分


   1.1实验原料


   单体与溶剂:苯乙烯(St),甲基丙烯酸丁酯(BMA),甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),丙烯酸丁酯(BA),丙烯酸(AA),丙烯酸叔丁酯(TBA),丙二醇甲醚醋酸酯,醋酸丁酯(氨酯级),均为工业级。引发剂:偶氮二异丁腈(AIBN),过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB),过氧化二叔丁酯(DTBP),均为工业级。相对分子质量调节剂:聚α-甲基苯乙烯线性二聚体,工业级。




固体丙烯酸树脂

   1.2合成工艺


   在四口烧瓶中加入部分溶剂,加热至一定温度。将混合单体、引发剂、链转移剂的混合溶液在3~4h内匀速滴加到反应体系中。滴加完毕后,在一定温度下保温1h,分3~4次补加引发剂和溶剂的混合液。此后,在一定温度下保温2~3h,整个反应过程通氮气保护,当单体转化率≥99%时,出料。


   1.3反应机理


   固体丙烯酸树脂在涂料中被广泛应用。与其它树脂相比,它具有色浅、耐光性、耐候性、耐化学品性、耐溶剂性好、光泽高等优点,被广泛应用于汽车、家电、卷材及其它工业领域[1]。目前,制备丙烯酸树脂的主要方法还是自由基聚合,整个反应过程包括链的引发、增长和终止。在丙烯酸树脂的合成中,树脂的玻璃化温度、溶剂、引发剂和链转移剂的使用和添加量都是重要的影响因素。引发剂主要通过在聚合过程中控制生成的自由基数量来控制聚合物的相对分子质量及其分布。链转移剂通过对链自由基的转移来调节聚合物的相对分子质量,并使相对分子质量分布也趋于狭窄。合成高固体分丙烯酸树脂,与合成传统的热固型丙烯酸树脂有所不同,需选择特定的单体,适当降低其相对分子质量,才有可能在黏度适中的情况下,使树脂的固体分提高到70%以上。当相对分子质量较小时,就必须有极窄的相对分子质量分布,使聚合物结构中有足够的羟基酯单体,才能保证每个树脂分子上都有2个以上的羟基,否则树脂就不能很好地与固化剂交联成体型大分子,从而影响涂膜的质量。


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