Ⅰ 丙烯酸酯分散劑有什麼特點
作者簡介:johnson 上海泰格聚合物技術有限公司 總工程師
丙烯酸酯類分散劑的結構也非常多變,源於丙烯酸酯單體種類的日益豐富,為了簡化結構,我們選擇最
基本的結構來做一說明,以下結構可以看做最基本的丙烯酸酯高分子型分散劑的結構—(CH2CHCOOR)a—
(CH2CHCOOCH2CH2N(CH3)2)b—(CH2CH2COOH)c— (CH2CHCOOCH2CH2CH2(OCH2CH2)nOH)d—,其中R
基團是烷基或者為了提高潤濕效果部分採用含氟烷基,a 鏈段主要為了調整整個分散劑的溶解性,a 鏈
段越少,極性越高,逐漸會從油溶性轉向水溶性,b 鏈段是錨固基團,丙烯酸二甲基乙醇胺酯是丙烯酸
酯超分散劑裡面常用的錨固基團單體,該錨固基團對於碳黑以及其他有機顏料均有較好的吸附能力,當
然,對於不同的顏料,也有其他的含氮單體可以選擇,c 鏈段也是錨固基團,主要用於對無機顏料的錨
固,d 鏈段含有長鏈的聚醚鏈段,很明顯,該鏈段是作為溶劑化鏈段,長的聚醚鏈在體系當中伸展開來,
可以阻止不同粒子之間相互靠近,從而達到穩定顏料的作用,同時聚醚鏈段裡面單體的調整也是調整整
個分散劑極性的一種手段,決定了該分散劑適用於何種極性的體系。
一 般來說,分散劑裡面的氨類錨固基團都是以叔氨基或者季胺鹽為主,主要原因就是為了防止用於PU
體系的時候與固化劑反應,含伯氨基的分散劑很少用於PU 體 系。除了氨基,還有一種錨固基團就是芳
香環類(比如苯環,萘環等等),這類錨固基團主要通過P 電子雲共軛效應與顏料粒子進行錨固,很多
通用色漿的分散劑都含有此類基團。但是這一類錨固基團也有一個缺點,就是和氨基相比較,他們對無
機顏料沒有任何親和力,一般只適合分散有機顏料。很多時候為了增加分散劑的通用性,還是要共聚少
量的氨類基團。
我這里更想了解的是用於單組分PU 體系的較為理想的分散劑。其實叔胺類對PU 也有很強的催化作用。
分散劑單用或者合用能基本滿足普通的各種需求。之前找到了一類分散劑,分子鏈中以部分醚鍵和叔胺
為主,但沒有驗證過實際效果。不知你對這方面的看法如何?
對於你的體系,個人認為以芳香環為錨固基團的分散劑可以滿足你的要求,另外如果錨固基團是季胺鹽,
其催化作用也不是很強,可以使用,建議試一下Solseperse-27000。
對於顏料的潤濕性問題,非丙烯酸類樹脂如用量很大的醇酸樹脂,從理論上分析其結構上除了羥基、羧
基等官能團,還有分子量、分子量分布等對潤濕有多大影響,有沒有一個較為確定的規律?
醇酸樹脂對顏料良好的潤濕性能一般認為是由於醇酸樹脂含有大量的長鏈飽和脂肪烴或者不飽和脂肪
烴基團,由於這類基團的存在,醇酸樹脂相比一般的聚酯樹脂具有更低的表面張力,從而有更好的潤濕
能力。當然,分子結構中含有一些極性基團對於潤濕也很有幫助,另外一點,就是醇酸樹脂合成的反應,
最終產物含有大量的低分子量組分,這類低分子量組分具有更好的潤濕顏料的能力。
通常的熱塑性丙烯酸體系對顏料的潤濕分散性很差,最主要的原因,在一般人認為是因為缺少極性基團,
那麼這樣的體系的表面張力如何呢?一般也認為其表面張力是要小於醇酸類的,為什麼潤濕性如此差?
潤濕首先是一個動態過程。同樣條件下,分子量越小,潤濕越快。塗料中用的潤濕劑一般也都是低分子
化合物。熱塑性丙烯酸樹脂的分子量一般都在七八萬以上,屬於比較高分子量,所以潤濕效果會差一點,
而醇酸樹脂裡面分子量小於一萬的佔有一定比例,這部分潤濕效果很好的;另外其中極性官能團較少也
是一個原因,丙烯酸樹脂通過選擇單體,表面張力的可變化范圍很大。
高分子的分散劑和傳統型的潤濕分散劑對顏料的潤濕性能相比哪種更好一些呢? 高分子型的是不是空
間位阻越大潤濕性能就越好?
單從字面上看,高分子分散劑和超分散劑不完全等同。高分子分散劑從分子量的角度說的,強調的是溶
劑化鏈段的穩定作用,當然也隱含了錨固基團的數目;超分散劑更強調錨固基團數目,有些超分散劑的
分子量並不是很高。
所謂潤濕是指一種流體被另一種流體從固體表面或固液界面所取代的過程。單純從潤濕的角度看,溶劑
通常比分散劑潤濕更快,但是穩定性很差。傳統的潤濕分散劑分子量小,潤濕較快。但傳統的潤濕分散
劑對顏料的錨固基團從種類和數量上講一般不及高分子分散劑或超分散劑,其穩定效果通常要差些。傳
統的分散劑由於錨固基團少,需要更多量的分散劑充分吸附顏料表面的活性點。但這並不是說超分散劑
或高分子分散劑的效果總會好過傳統的分散劑,這中間還牽涉到分子結構的控制,比如兩個錨固基團之
間的鏈長,如果控制不好的話,會更容易形成顏料的架橋絮凝,另外空間位阻起的是穩定作用,但對前
期的潤濕鋪展過程其實不利。
Ⅱ 苯乙烯改性的醇酸樹脂與丙烯酸樹脂那個對顏填料的潤濕性好
晚上好,具體看顏料和無機填料品種和它們分子結構是哪一種極性,丙烯酸樹脂通常來講對極性和非極性例如鉻黃與立索爾大紅這些顏料都有良好濕潤力,水性色漿方面也有成熟的5027和5040低分子量聚丙烯酸鈉做分散劑使用。苯乙烯改性的醇酸樹脂我想應該就是普通中長油度醇酸和PS按照一定比例的復合物幾乎不顯示極性更加偏向於非極性顏料品種吧,像是鉻黃、群青、氧化鐵紅和二氧化鈦等無機品種效果可能不盡人意。保險起見我建議用丙烯酸類相關化合物。
Ⅲ 正丁醇在醇酸樹脂中的作用
下午好,抄正丁醇在成品醇酸襲樹脂的溶劑中是作為分散劑存在的,它不是醇酸樹脂的良溶劑,多是和芳香烴按照一定比例混合並藉助其低表面張力起加速滲透的的作用。在做油墨印刷工業中,甲苯、二甲苯和正丁醇按照2:1或者3:1定額的混合溶劑是絕大多數醇酸和聚醯胺樹脂的良溶劑,請酌情參考(如果是製造工藝上,醇酸樹脂其實就是酯化反應高聚物,正丁醇在其中是反應原料之一,比如甲基丙烯酸和正丁醇經過催化工藝後生成終端產物甲基丙烯酸丁酯)。
Ⅳ 醇酸樹脂的醇酸樹脂改性
經過多年的研究,對醇酸樹脂合成技術的掌握已經相對透徹。其合成原料易得,工藝簡單,漆膜綜合性能好。但醇酸樹脂也存在缺陷,比如塗膜乾燥較慢,硬度較低,耐水性不理想等,對其性能的提髙必須通過改性的方法。當前對醇酸樹脂進行改性的方法主要有丙稀酸樹脂改性、有機桂改性、苯乙稀改性、納米材料改性等。
丙稀酸改性醇酸樹脂
釆用丙稀酸樹脂改性後的醇酸樹脂,其乾性、硬度、耐候性等都有提高。丙煉酸改性醇酸樹脂主要有物理混合和化學改性兩種方法。物理混合法是在加入阻聚劑與催化劑的前提下,由多官能醇和丙稀酸合成,用苯類作為溶劑。溶劑作為帶水劑,能夠促進反應進行,製得多元醇丙稀酸酯。常用的丙稀酸酷有季戊四醇四丙稀酸酷、三輕甲基丙燒三丙稀酸酷。丙稀酸酷中的多元醇和醇酸樹脂共混後,能提高醇酸樹脂的固體份,漆膜乾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樹脂的復合乳液,其採用的是乳液聚合法,研究表明,提高反應聚合的溫度和加大引發劑的用量能夠改善乳液的穩定性能,且提高醇酸樹脂的用量比例,乳液的機械穩定性能和耐水性也有提升。化學改性法有共聚法和接枝共聚法。共聚法是先合成出醇酸樹脂,然後加不飽和單體進行共聚。接枝共聚法是首先制備出有活性基團的丙稀酸預聚體,再與醇酸樹脂反應。接枝共聚常用的是單甘油酯化法,首先合成出含輕基的丙稀酸的預聚物,用單甘油酯酷化,再加入苯酐、多元醇酯化製得醇酸樹脂。趙其中等用醇解法制備出了丙稀酸醇酸樹脂,研究表明,植物油的種類和油度、兩稀酸預聚物的分子量大小、丙稀酸樹脂用量的比例和酷化反應進行的程度對丙稀酸改性醇酸樹脂的性能都有影響,改性產物綜合了丙稀酸酷與醇酸樹脂的優良性能,漆膜的乾性、硬度和耐水性等都有顯著提高。
有機娃類改性醇酸樹脂
有機桂類塗料具有優異的電絕緣性能、耐高溫和耐腐燭性能,利用有機桂改性醇酸樹脂能顯著提高醇酸樹脂的耐候性和耐熱性。通過冷拼的方法用有機桂改性後的醇酸樹脂,戶外耐候性顯著提高。制備方法是先使有機桂類發生聚合生成低聚物,與此同時樹脂的經基可以與低聚物進行反應,從而使有機桂類與醇酸樹脂間以化學鍵的作用結合。在制備過程中,改性產品的性能受到催化劑種類及醇酸樹脂的輕基含量等的影響。陳興娟等研究制備出有機桂的中間體,然後加入甘油和鄰苯二甲酸酐反應製成改性醇酸樹脂,結果表明,改性醇酸樹脂有優異的戶外耐候性和耐紫外性能。
苯乙嫌改性醇酸樹脂
苯乙稀改性醇酸樹脂的塗膜具有乾性好、硬度高、成本低等優點,可用作快乾漆,已成為醇酸樹脂中的一個重要種類。苯乙稀改性醇酸樹脂的工藝路線有:脂肪酸或油的苯乙稀化,單甘油酯的苯乙稀化法,醇酸樹脂苯乙稀化法以及酷化法。在酯化法中,後苯乙稀化法較實用,已被廣泛釆用。葉代勇等研究表明,醇酸樹脂經苯乙稀改性時,其相對分子量很大程度影響產品的性能。因此,適當改變改性醇酸樹脂的相對分子質量,能獲得具有優良性能的改性醇酸樹脂。梁志剛等合成出桐油基醇酸樹脂,改性產品性能良好,顯著縮短施工周期,降低施工成本。研究表明,桐油基醇酸樹脂的酸價、粘度大小和共聚的的方法會影響共聚物產品的性能。陳慶宵等製得的高固體分自干型樹脂採用的是後苯乙煉法,和一般的醇酸樹脂比較,漆膜有較滿意的性能,該種醇酸樹脂在實際中已廣泛應用。由於苯乙稀含有雙鍵,在高溫下會生成均聚物,因此在與醇酸樹脂反應時,均聚物會影響苯乙稀和醇酸樹脂相容性,最終改性的樹脂塗膜的性能會受到影響,所以要控制均聚物的生成量。
納米改性醇酸樹脂
在塗料中運用納米技術對提升塗膜的性能很有益處。納米材料有特異的功能,比如納米粒子有較高的的活性,較大的比表面積,在塗料中加入納米粒子,對塗料的性能提高有很大的改善。納米二氧化鐵由於其粒徑小、比表面積大、吸收紫外線能力強、較高的表面活性等優點而成為研究的熱點。國外已有將納米粒子應用於塗料中,製成豪華轎車漆。有研究採用均勻沉澱法製得的納米粒子,以一定比例加入醇酸樹脂中,得到的納米復合醇酸樹脂塗膜綜合性能比未加入納米粒子的醇酸樹脂塗膜的耐酸鹼性有很大提高。但由於納米粒子的活性很高,粒子間有很高的界面張力,容易團聚,因此要加入特定的分散劑才能緩解納米粒子的團聚問題,即使在分散劑存在條件下,還需要高速機械攪拌預分散。利用納米粒子改性醇酸樹脂提高醇酸樹脂的綜合性能,擴大醇酸樹脂的應用范圍,是一個新興課題。