醇酸树脂改性

经过多年的研究,对醇酸树脂合成技术的掌握已经相对透彻。其合成原料易得,工艺简单,漆膜综合性能好。但醇酸树脂也存在缺陷,比如涂膜干燥较慢,硬度较低,耐水性不理想等,对其性能的提高必须通过改性的方法。当前对醇酸树脂进行改性的方法主要有丙稀酸树脂改性、有机硅改性、苯乙烯改性、纳米材料改性等。

丙稀酸改性醇酸树脂

采用丙稀酸树脂改性后的醇酸树脂,其干性、硬度、耐候性等都有提高。丙炼酸改性醇酸树脂主要有物理混合和化学改性两种方法。物理混合法是在加入阻聚剂与催化剂的前提下,由多官能醇和丙稀酸合成,用苯类作为溶剂。溶剂作为带水剂,能够促进反应进行,制得多元醇丙稀酸酯。常用的丙稀酸酷有季戊四醇四丙稀酸酷、三轻甲基丙烧三丙稀酸酷。丙稀酸酷中的多元醇和醇酸树脂共混后,能提高醇酸树脂的固体份,漆膜干燥性能和硬度都有提高。余樟清等合成了聚丙稀酸酷和醇酸树脂的复合乳液,其采用的是乳液聚合法,研究表明,提高反应聚合的温度和加大引发剂的用量能够改善乳液的稳定性能,且提高醇酸树脂的用量比例,乳液的机械稳定性能和耐水性也有提升。化学改性法有共聚法和接枝共聚法。共聚法是先合成出醇酸树脂,然后加不饱和单体进行共聚。接枝共聚法是首先制备出有活性基团的丙稀酸预聚体,再与醇酸树脂反应。接枝共聚常用的是单甘油酯化法,首先合成出含轻基的丙稀酸的预聚物,用单甘油酯酷化,再加入苯酐、多元醇酯化制得醇酸树脂。赵其中等用醇解法制备出了丙稀酸醇酸树脂,研究表明,植物油的种类和油度、两稀酸预聚物的分子量大小、丙稀酸树脂用量的比例和酷化反应进行的程度对丙稀酸改性醇酸树脂的性能都有影响,改性产物综合了丙稀酸酷与醇酸树脂的优良性能,漆膜的干性、硬度和耐水性等都有显著提高。

有机硅类改性醇酸树脂

有机硅类涂料具有优异的电绝缘性能、耐高温和耐腐烛性能,利用有机硅改性醇酸树脂能显著提高醇酸树脂的耐候性和耐热性。通过冷拼的方法用有机硅改性后的醇酸树脂,户外耐候性显著提高。制备方法是先使有机硅类发生聚合生成低聚物,与此同时树脂的经基可以与低聚物进行反应,从而使有机硅类与醇酸树脂间以化学键的作用结合。在制备过程中,改性产品的性能受到催化剂种类及醇酸树脂的轻基含量等的影响。陈兴娟等研究制备出有机硅的中间体,然后加入甘油和邻苯二甲酸酐反应制成改性醇酸树脂,结果表明,改性醇酸树脂有优异的户外耐候性和耐紫外性能。

苯乙烯改性醇酸树脂

苯乙烯改性醇酸树脂的涂膜具有干性好、硬度高、成本低等优点,可用作快干漆,已成为醇酸树脂中的一个重要种类。苯乙烯改性醇酸树脂的工艺路线有:脂肪酸或油的苯乙烯化,单甘油酯的苯乙烯化法,醇酸树脂苯乙烯化法以及酷化法。在酯化法中,后苯乙烯化法较实用,已被广泛采用。叶代勇等研究表明,醇酸树脂经苯乙烯改性时,其相对分子量很大程度影响产品的性能。因此,适当改变改性醇酸树脂的相对分子质量,能获得具有优良性能的改性醇酸树脂。梁志刚等合成出桐油基醇酸树脂,改性产品性能良好,显著缩短施工周期,降低施工成本。研究表明,桐油基醇酸树脂的酸价、粘度大小和共聚的的方法会影响共聚物产品的性能。陈庆宵等制得的高固体分自干型树脂采用的是后苯乙炼法,和一般的醇酸树脂比较,漆膜有较满意的性能,该种醇酸树脂在实际中已广泛应用。由于苯乙烯含有双键,在高温下会生成均聚物,因此在与醇酸树脂反应时,均聚物会影响苯乙烯和醇酸树脂相容性,最终改性的树脂涂膜的性能会受到影响,所以要控制均聚物的生成量。

纳米改性醇酸树脂

在涂料中运用纳米技术对提升涂膜的性能很有益处。纳米材料有特异的功能,比如纳米粒子有较高的的活性,较大的比表面积,在涂料中加入纳米粒子,对涂料的性能提高有很大的改善。纳米二氧化铁由于其粒径小、比表面积大、吸收紫外线能力强、较高的表面活性等优点而成为研究的热点。国外已有将纳米粒子应用于涂料中,制成豪华轿车漆。有研究采用均匀沉淀法制得的纳米粒子,以一定比例加入醇酸树脂中,得到的纳米复合醇酸树脂涂膜综合性能比未加入纳米粒子的醇酸树脂涂膜的耐酸碱性有很大提高。但由于纳米粒子的活性很高,粒子间有很高的界面张力,容易团聚,因此要加入特定的分散剂才能缓解纳米粒子的团聚问题,即使在分散剂存在条件下,还需要高速机械搅拌预分散。利用纳米粒子改性醇酸树脂提高醇酸树脂的综合性能,扩大醇酸树脂的应用范围,是一个新兴课题。