① 什么是丙烯酸树脂胶粘剂
以丙烯酸及其酯和甲基丙烯酸及其酯等单体的聚合产物为主体材料的胶粘剂。选用不同的单体和配比,可生产出性能各别的多种丙烯酸树脂。它们的共同特点是耐光、耐候、耐热、耐腐蚀,广泛用作胶粘剂和涂料。
丙烯酸树脂按其聚合方式分为本体、溶液、悬浮和乳液聚合等4类;按其成分有均聚树脂和共聚树脂两类;按固化机理可分为反应型和非反应型,反应型中又有第一代(FGA)、第二代(SGA)和第三代(TGA)3种。此外,还有特殊的厌氧胶等。常用的单体有丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、β羟乙酯、缩水甘油酯和甲基丙烯酸及其酯类。(甲基)丙烯酸酯及其聚合物的结构式右上。单体的聚合和树脂的固化都是游离基过程。
常用的丙烯酸树脂胶粘剂有以下几种:
丙烯酸乳液胶粘剂
主要由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和醋酸乙烯酯等单体经乳液聚合而成。在聚合过程中,单体逐步加入,便于散热;共聚单体可均匀混合缓慢加入,以保证共聚物的均匀。常用的引发剂是过硫化物,乳化剂以非离子型和阴离子型为主。丙烯酸乳液有交联型和非交联型两类,前者导入了反应基团如羟甲基,从而能交联固化,可胶接装饰板与木材、聚氯乙烯薄膜与木材。非交联型靠水分挥发,使球状聚合物接触连成膜,用于家具工业等。
水溶性丙烯酸树脂
制备方法有两种:丙烯酸酯经溶液共聚成树脂再醇解;丙烯酸酯与含双键又带有羧基的单体共聚,加胺中和成水溶性树脂。后一种方法常用。树脂通过官能团(如羧基)的反应,或加入交联剂如氨基树脂而固化。
氰基丙烯酸脂胶粘剂
由a-氰基丙烯酸酯单体(结构为4220、增稠剂(常用聚丙烯酸酯等)、增塑剂和稳定剂组成。单体经引发聚合而固化,增稠剂是弹性体,不参与化学反应,是第一代丙烯酸胶粘剂的代表。这种胶粘剂瞬间胶合,粘度低,透明性好,对多种材料有良好的胶接强度。缺点是耐水性和耐极性溶剂差,胶层较脆,不宜大面积使用。高粘度的胶液可直接用于木材胶接。
第二代丙烯酸胶粘剂
由丙烯酸酯的单体(或低聚物)、引发剂、弹性体、促进剂组成。固化过程中,单体与弹性体发生化学反应,如接枝共聚。一般将引发剂与促进剂分开包装,使用时把促进剂组分涂于被粘物之一的表面,含有引发剂的组分涂于另一被粘物的表面,两个被涂面紧密拼合后迅速固化。这种胶粘剂可以胶接带油表面,主要用于汽车工业,也可用于聚氯乙烯薄膜与刨花板的胶接。
丙烯酸及其酯和甲基丙烯酸及其酯的毒性轻度至中度。单体的毒性主要由于它有令人不愉快的气味,刺激眼睛和皮肤,一旦接触到,可用大量清水冲洗。一般情况下,合格的通风和防护设施,即可达到安全的要求。
② 水性丙烯酸树脂包括哪些种类主要有哪些应用
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。
与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。乳液主要是由油性烯类单体乳化在水中在水性自由基引发剂引发下合成的,而树脂水分散体则是通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。从粒子粒径看:乳液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。
丙烯酸乳液主要用于乳胶漆的基料,在建筑涂料市场占有重要的应用,目前其应用还在不断扩大;近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日益引起人们的重视,在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。根据单体组成通常分为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋(叔碳酸酯-醋酸乙烯酯)乳液、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)乳液等 。
丙烯酸水性漆可分为水分散型和水溶性两大类,前者是以水乳胶或水溶胶为基质的涂料。水溶性丙烯酸酯涂料采用具有活性可交联官能基团的共聚树脂制成,多系热固性涂料,在制漆时外加或不加交联树脂,使活性官能团间在成膜时交联而成体型结构的漆膜。发展水性丙烯酸酯涂料能在保证丙烯酸酯涂料的各种特有性能条件下,将大部分有机挥发溶剂替代为水,从而达到大幅度降低大气污染的目的。
水溶性丙烯酸树脂多属阴离子型,共聚树脂的单体中选用适量的不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、亚甲基丁二酸等,使侧链上带有羧基,再用有机胺或氨水中和成盐而获得水溶性。此外树脂侧链上还可以通过选用适当单体以引入-OH羟基、-CONH2 酰氨基或-O-醚键等亲水基团而增加树脂的水溶性。中和成盐的丙烯酸树脂能溶于水,但其水溶性并不很强,常常形成乳浊状的液体或是粘度很高的溶液,所以在水溶性树脂中必须加入一定比例的亲水助溶剂来增加树脂的水溶性。
③ [求助]热固性丙烯酸树脂 和 热塑性丙烯酸树脂 以及 羟基丙烯酸树脂的的区别
热固的一般应该是交联的 丙烯酸类单体聚合之后的树脂
热塑就是非交联 可以加热软化的
羟基类的就是代羟基的丙烯酸类单体聚合的东东了 比如 羟甲基丙烯酸 聚合后的树脂、
个人理解
④ 丙烯酸树脂涂料有哪些种类
、油性丙烯酸树脂(油性固体丙烯酸树脂/油性液状丙烯酸树脂) A油性液状丙烯酸树脂 指树脂固含量为30-80%的丙烯酸树脂,这类树脂是经乳液聚合反应而成的含有有机溶剂的丙烯酸树脂,而当因含量在大于60%以上时!就称为:高固体分丙烯酸树脂,这类树脂粘度低!低VOC含量! 当固含量是在50%左右的,有热塑性和热固性丙烯酸树脂,也就是我们涂料行业通常在应用上面说的单组分和双组分。
1、普通油性热塑性固体丙烯酸树脂用途:
最早的固体丙烯酸树脂是由英国ICI旗下的公司研发出来并投入市场的!最为通用型牌号为2013、2016,此二种型号为油溶性的丙烯酸树脂,可应用于各种塑料涂料、金属涂料、且应用于印刷油墨等多种涂料,多且应用于高档油墨上面!经调整过的型号欲有其它的功效!比如耐汽油、高光、高硬度等!再经市场投放后又研发了其它的应用于,比如皮革上面用的,再后来的较难附着的铝材、陶瓷、玻璃等底材上面应用!后因ICI旗下的几家公司分家!就有原主体公司(现中国地区名为英国路彩特公司)继承了原ICI的该树脂事业部!另几家也就是很有名的公司捷利康公司!其主要的牌号与ICI的牌号产品指标基本上相同!举此类树脂最常应用的几种地方:
丝网印刷油墨:
各种普通塑料底材涂料及油墨:
金属船舶涂料:
纸张木材涂料:
一般玻璃化温度在50-80度,软化点在160左右,分子量在35000-80000。及原料单体的不同很多都决定了它的应用!比如玻璃化温度,就一般而言,TG越高故它的硬度也就越高,成品也就越容易脆;TG越低它的柔韧性就越好,成品也就更易于应用到底材为软质的材料上面。而软化点一般而言在自干型涂料中是够耐常温度的,但一些要求高耐温度的应用就无法满足了!分子量主要是影响了产品的粘度,但也不是粘度的主要取决原因,但大体上来说影响了粘度的高低,一般而言分子量越高粘度也就越高,当粘度高时,树脂所能溶解的速度也就越慢,可溶解的固含量也就越低,故此粘度在应用中影响了涂料的丰满度高低、光泽度高低、固含量高低了!
2、特殊功能油性固体丙烯酸树脂用途:
比如高耐醇高耐磨:电子电器产品,就国际上来说,一般都要求耐酒精的,因电器外都是塑料材质又是硬质品,故要求硬度高、耐磨性好了!所以这时一般的普通固体丙烯酸树脂是不能应用在上面的!但用耐酒精性好,一般是酒精500克力试擦来回不低于50次吧!故丙烯酸树脂也就得耐酒精的产品!从产品的性能上来讲一般是取决于固体丙烯酸树脂的溶解性指标的。如果一个固体丙烯酸树脂溶解性越不好,越难溶的正常来说都有耐酒精性能,但不是决定性全部因素。
比如高附着力:当要应用于较难附着的底材时,如PC、PP、硬PE等,这些底材都是较难处理附着力问题的产品,有时还因不同场所应用时还有其它的一些要求,当PC用于眼镜架或框时,就要求而磨、高光、还要耐弯曲了!而PP底材也是较难处理的底材,现在市面上常在底材喷漆前先经PP附着力水处理一遍在上漆,但也已有了可直接上漆就可解决附着力问题的丙烯酸树脂了,但此类树脂为改性过的树脂!硬PE也已有丙烯酸树脂可解决附着力了,但也只限于硬PE底材,而且这类丙烯酸树脂必需是经过改性过的方才可用。因经过改性的丙烯酸树脂的溶解性参数更接近于PP、或是硬PE时,其作用才能发挥出来。
比如高环保要求:当要应用于一些应用于食品上面的底材时,这时就要求所上涂层的材料得环保,也就用了环保型涂料了,而这时除了水性固体丙烯酸树脂可应用时,市场大部分还是用醇溶性的树脂下去做,而醇溶性的丙烯酸树脂一般在市而上都是以溶液型为主!醇溶性的固体丙烯酸树脂是较为难生产的,分子量高粘度大,以至应用上不如普通型广,它可溶于溶剂油、乙醇、高极醇等!具体上文已有介绍!现在已有很多的如丝印、塑料漆等多种应用!
二、水性丙烯酸树脂(水性乳液型的丙烯酸树脂/水性固体丙烯酸树脂)
1、水性乳液丙烯酸树脂 丙烯酸乳液这类产品多以不带甲基的丙烯酸酯单体下去反应!所以这类树脂聚合而成肯定是较固体丙烯酸树脂TG点(玻璃化温度)为低的!固他们的有较低的TG点!所以在一些软质底材应用是其它固体丙烯酸树脂无法相比!特别是纸张啊、皮革啊等较为软质的底材应用是最好的体现!
苯丙乳液、醋丙乳液!纯丙乳液!其实只是指在乳液聚合时加入苯乙烯、醋乙烯等的单体!让它们有其它的更多的性能!而以单纯的丙烯酸酯下去反应时就叫纯丙乳液!这些树脂另一个最大的应用就是建筑涂料占了市场很大分额!
2、水性固体丙烯酸树脂 目前的应用是纸张上光油和印刷油墨等!还有其它的比如塑料漆等,解决它们的附着力问题!那市场将是很大的!
三、UV光固化丙烯酸树脂
固体状的UV光固体用的固体丙烯酸树脂基本上是没有(只有德固萨的一支固体丙烯酸树脂牌号可用于 UV光固化油墨的!但性能却不怎么样),一般UV光固化丙烯酸树脂都是以稠状液体形式存在的。
按性状来分:
1、纯的UV光固化丙烯酸树脂,这类树脂是不含有活性稀释剂,在UV涂料用时!得上紫外线吸收剂、其它原料,再加上活性稀释剂,方能成为涂料!
2、已稀释好的UV丙烯酸树脂,其它也就是已经通过活性稀释剂稀释过了的丙烯酸树脂!
按原料来分的话:
1、环氧丙烯酸树脂,这是一种较为简单的树脂!一般是用双酚A型的环氧树脂与丙烯酸树脂反应而成的!但在使用中,其实也可以用环氧树脂配丙烯酸树脂到配方中直接使用的!只是性能不如合成的环氧丙烯酸树脂;环氧大豆油丙烯酸树脂,原理上是和环氧丙烯酸树脂是相同的,这类树脂成本低,原料易得等特点,但是他的性能不如聚酯丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸低聚物。
2、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸低聚物!应该是称为低聚物的!因为他们的分子量已经够低!也可称为树脂!但市面上常以聚酯丙烯酸酯及聚氨酯丙烯酸酯称之!其实就是指的是树脂(低聚物),很容易把他们当成特殊的丙烯酸酯单体了!这类树脂性能优越!但成本过高。
四、粉末涂料用固体丙烯酸树脂
丙烯酸粉末涂料用丙烯酸树脂根据所用的固化剂不同可分为:羟基型丙烯酸树脂,羧基型丙烯酸树脂,缩水甘油基丙烯酸树脂,酰氨基丙烯酸树脂。
缩水甘油基丙烯酸树脂是用得最多的树脂。可以用多元羟酸、多元胺,多元醇、多元羟基树脂,羟基聚酯树脂等固化剂成膜。由于价格昂贵,所以一般情况下厂家都是用来制造特殊无光粉末涂料的多。
其中羟基型丙烯酸树脂、羧基型丙烯酸树脂、酰氨基丙烯酸树脂等树脂主要是指带用各种基团的丙烯酸树脂,比如环氧、聚氨酯、氨基等!这类树脂不算为是纯的丙烯酸树脂!用得最多的当属缩水甘油基的丙烯酸树脂!一般是指经甲基丙烯酸缩水甘油酯或是丙烯酸缩水甘油酯单体聚合而成的丙烯酸树脂!因所聚合而成的丙烯酸树脂一般为固体所以,通常选择带甲基的甲基丙烯酸缩水甘油酯,也就是通常所说的甲基丙烯酸环氧丙酯,简称GMA,这个单体有很好的性能及具有多官能团的单体!
缩水甘油基丙烯酸树脂在市场上的发展还算晚!国外开始于对该类树脂的研究在九十年代末!经GMA聚合而成的丙烯酸树脂,其生产的粉末涂料有很多的特点!是其它树脂所不及的!但因成本高!原料来源较为困难!固还未有太大的应用!国内也有少量几家生产!但主要用还只是做为聚酯树脂、聚氨酯树脂的固化剂、消光剂等用途!
而最早研究出的德国!最就把该类树脂应用于品牌汽车的粉末喷涂上面!其中就我所知就用五大家品牌汽车已基本上上丙烯酸树脂粉末面漆!国际上做得最大的应该属UCB公司!但售价相当高!每公斤近200元的单价!
⑤ 丙烯酸树脂的分类
按生产的方式分类可以分为:
1、乳液聚合 是通过单体、引发剂及蒸馏水一起反应聚合而成,一般所成树脂为固体含量为50%的乳液,是含有50%左右水的乳胶溶液。合成出来的乳液,一般都是乳白泛蓝(丁达尔现象),玻璃化温度根据FOX公式设计。故该类型的乳液分子量大,但是固含一般是40%-50%。生产工业要求控制精确,由于使用水做溶剂,环保型乳液。
2、悬浮聚合 是一种较为复杂的生产工艺,是做为生产固体树脂而采用的一种方法。固体丙烯酸树脂,采用了带甲基的丙烯酸酯下去反应聚合。带甲基的丙烯酸酯一般都是带有一定的官能团,其在反应釜中聚合反应不易控制,容易发粘而至爆锅。流程是将单体、引发剂、助剂投入反应釜中然后放入蒸馏水反应。在一定时间和温度反应后再水洗,然后再烘干,过滤等。其产品的生产控制较为严格。如在中间的哪一个环节做得不到位,其出来的产品就会有一定的影响。主要是体现在颜色上面和分子量的差别。
3、本体聚合 是一种效率较高的生产工艺。过程是将原料放到一种特殊塑料薄膜中,然后反应成结块状,拿出粉碎,再过滤而成,该种方法生产的固体丙烯酸树脂其纯度是所有生产法中可以最高的,产品稳定性也是最好的,同时其缺点也是满多。用本体聚合而成的丙烯酸树脂对于溶剂的溶解性不强,有时相同的单体相同的配比用悬浮聚合要难溶解好几倍,而且颜料的分散性也不如悬浮聚合的丙烯酸树脂。
4、其它聚合方法 溶剂法反应,反应时经溶剂一起下去做中介物质,经反应釜好后再脱溶剂。
热固性丙烯酸树脂
以丙烯酸系单体(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯等)为基本成分,经交联成网络结构的不溶不熔丙烯酸系聚合物。
除具有丙烯酸树脂的一般性能以外,耐热性、耐水性、耐溶剂性,耐磨耐划性更优良。有本体浇铸造材料、溶液型、乳液型、水基型多种形态。
本体浇铸材料由甲基丙烯酸酯与多官能丙烯酸系单体或其他多官能烯类单体共聚制浆,经铸型聚合制得。主要用作飞机舱盖、风挡。溶液型、半乳型、水基型热固性丙烯酸树脂,需加热烘烤交联固化成膜,形成网络结构。交联方式分为两类:(1)反应交联型,聚合物中的官能团没有交联反应能力,必须外加至少有2个官能团的交联组分(如三聚氰胺树脂、环氧树脂、脲树脂和金属氧化物等)经反应而交联固化,交联组分加入后不能久贮,应及时使用;(2)自交联型,聚合物链上本身含有两种以上有反应能力的官能团(羟基、羧基、酰胺基、羟甲基等),加热到某一温度(或同时添加催化剂),官能团间相互反应,完成交联。这类热固性丙烯酸树脂主要用作织物、皮革、纸张处理剂、工业用漆及建筑涂料。
热塑性丙烯酸树脂
热塑性丙烯酸树脂由丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物(如酯类、腈类、酰胺类)聚合制成的一类热塑性树脂。可反复受热软化和冷却凝固。一般为线型高分子化合物,可以是均聚物,也可以是共聚物,具有较好的物理机械性能,耐候性、耐化学品性及耐水性优异,保光保色性高。涂料工业用的热热性丙烯酸树脂分子量一般为75 000~120 000,常用硝酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和过氯乙烯树脂等与其拼用,以改进涂膜性能。
热塑性丙烯酸树脂是溶剂型丙烯酸树脂的一种,可以熔融、在适当溶剂中溶解,由其配制的涂料靠溶剂挥发后大分子的聚集成膜,成膜时没有交联反应发生,属非反应型涂料。为了实现较好的物化性能,应将树脂的分子量做大,但是为了保证固体分不至于太低,分子量又不能过大,一般在几万时,物化性能和施工性能比较平衡。
⑥ 丙烯酸树脂和聚丙烯酸有什么区别
「丙烯酸树脂」只是一个统称,实际上指代是它的酯类,「丙烯酸树脂」其实甲基丙烯内酸甲酯,乙酯,丁酯等容等单体经过羟基,羧基等改性后形成的聚合体(包括耐溶剂的PMMA)。
「聚丙烯酸」为丙烯酸的聚合体,类似于甲醛溶液的聚甲醛POM,苯乙烯的聚苯乙烯PS,丙烯酰胺的聚丙烯酰胺PAM等等,它们为单一有机溶剂的聚合物不具备任何官能团。
丙烯酸树脂绝大多数不溶于水,是因为它们主键为酯键,酯键本身憎水因而形成的固体树脂也有良好的耐水性(但是,PMMA在长期水中浸泡后仍能被轻微溶胀),以及羟基改性的水溶性丙烯酸树脂,可溶于含有氢氧化钠的碱性水溶液中。
⑦ 丙烯酸树脂中羟基含量的多少有什么影响
回答错误,羟基对水溶性的影响不大,羧基才会影响水溶性,在常规涂料体系中内,羟基含量会决定你的涂膜的交联容密度,从而影响涂层的硬度,耐化学品等其他性能。在PP膜上做涂层,一般都要先用PP水处理过才能附着。至于PET好像常规PU和UV都可以附着的