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丙烯酸树脂改性聚酯配方优化及其混溶性研究

发布时间：2026-02-01 08:41:59人气：

溶剂型丙烯酸树脂由于Tg值、羟值、酸值都可以调整，硬度、柔韧性、光泽等指标亦可调节，这给树脂的应用提供了较大的方便，拓宽了该树脂的应用领域，满足了人们多种多样和不断提高的需求，所以，丙烯酸树脂在国内还不过三十年的历史，在油漆应用领域却发展到仅次于醇酸树脂第二大用量树脂体系，近年来国际原油价格不断上涨，但对丙烯酸树脂的发展和应用都未造成明显的冲击，目前，该树脂还无替代品，丙烯酸树脂仍然是国内树脂领域研发的重点。

1 实验部分

1.1原材料和助剂

新戊二醇:工业级、三羟甲基丙烷:工业级、己二酸:工业级、间苯二甲酸:工业级、邻苯二甲酸酐:工业级、1010抗氧剂（汽巴）、顺丁烯二酸酐:工业级、二甲苯:工业级、丁醇:工业级、丙烯酸丁酯:工业级、甲基丙烯酸甲酯:工业级、苯乙烯:工业级、甲基丙烯酸:工业级、丙烯酸羟乙酯:工业级、醋酸丁酯:工业级、过氧化苯甲酸叔丁酯:工业级、氮气（N2）,KoH标液、酸碱指示剂。

1.2 主要仪器和设备 YH电加热器、JJ-1��力电动搅拌器、电子台称(0-2000g)、GZX-9070MBE数显鼓风干燥箱、SYD-6536石油产品蒸馏实验器、电子天平（0.0001）、NDJ-4旋转式粘度计、重力式喷枪、Wgg60-E4光泽计、漆膜划格器。

1.3 实验方法

1.3.1 聚酯的合成

将18-20份新戊二醇，10-13份三羟甲基丙烷，5-7份己二酸，12-16份间苯二甲酸，10-14份邻苯二甲酸酐，2-3份二甲苯，0.1-0.3份1010抗氧剂投人反应釜中，通N2升温至150℃，保温1小时后，以每小时升温20℃速度升温至220℃，保温酯化反应酸值至10-12mgKoH/g后，降温至145℃左右，加 0.4-1.2份顺丁烯二酸酐，在145℃左右保温1小时，然后以每小时升温20℃的速度升温至180℃，保温酯化反应至酸值于 14-16mgKoH/g,降温至120℃左右，加40份左右二甲苯混合溶剂�断。�过滤，备用。

1.3.2 聚酯改性羟基丙烯酸树脂的合成

将10-15份二甲苯，10-15份丁醇，20-30份不饱和聚酯投入反应釜中，升温回流20min，将10-14份苯乙烯，13-15份丙烯酸乙酯，5-8份甲基丙烯酸甲酯，6-10份丙烯酸羟丙酯，0.4-0.8份丙烯酸，0.3-0.5份叔戊酯，0.3-0.5份过氧化苯甲酸叔丁酯投入高位槽搅拌15min,通N2,匀速滴加用3小时，滴加完毕后用2份左右的二甲苯冲洗高位槽，然后在120-130℃保温反应5小时，降温至80℃，停N2,调整粘度，粘度合格后，过滤，包装。

1.3.3 性能测试

（1）与氨基树脂的混溶性实验

氨基树脂项目	582A氨基树脂	5860氨基树脂	长兴氨基树脂	TP582-2氨基树脂	TP582-2氨基树脂
产地	三木化工	三木化工	长兴化学	同步化工	同步化工
醚化度	1:11	1:5	1:6.4	1:3.5	1:8
混溶性	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶
涂膜光泽、60° �	123	120	124	126	125

醚化度是按氨基树脂：200#溶剂油=1：X（体积比）出现浑浊15秒钟不消失，所滴加200＃的体积数。混溶性是按改性丙烯酸树脂：氨基树脂=2：1比例配制，搅拌均匀，看混合液是否清澈透明，然后刮涂于透明玻璃板上，风干，看涂刮膜是否透明、光亮无乳光。漆膜光泽是按改性丙烯酸树脂：氨基树脂=2.5：1比例配制，喷涂于平整的铁板上，先风干20min,再于��风干燥箱中于140℃×30min,用 Wgg60-E4光泽计测试光泽值。 (2) 与固化剂的混溶性实验

固化剂项目	N-75固化剂 50%	N-3390固化剂 50%	TDI三聚体 50%	TDI加成物 50%	TDI加成物 50%
产地	拜耳	拜耳	三木	博高化工	博高化工
混溶性	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶
涂膜光泽、60° %	128	124	126	125	126

混溶性是按改性丙烯酸树脂：固化剂=2：1（W/W）比例配制，搅拌均匀，看混合液是否清澈透明，然后刮涂于透明玻璃板上，风干，看涂刮膜是否透明、光亮无乳光。涂膜光泽是按改性丙烯酸树脂：固化剂=5：1比例配制，喷涂于平整的铁板上，自然风干24小时，Wgg60-E4光泽计测试光泽值。（3）与醇酸树脂的混溶性实验

醇酸树脂项目	GD-4461-70 醇酸树脂	GD-8326-70 醇酸树脂	AL7344 醇酸树脂	AL7680 醇酸树脂	AL7270 醇酸树脂
产地	高点化工	高点化工	能达化学	能达化学	能达化学
混溶性	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶	清澈透明混溶
涂膜光泽 60° %	125	123	123	126	125

混溶性按改性丙烯酸树脂：醇酸树脂=1：1（W/W）比例配制，搅拌均匀，看混合液是否清澈透明，然后刮涂于透明玻璃板上，风干，看涂刮膜是否透明、光亮无乳光。漆膜光泽是按改性丙烯酸树脂：醇酸树脂：氨基树脂=1：1：1比例配制，喷涂于平整的铁板上，先风干20min,再于��风干燥箱中于 140℃×30min,用Wgg60-E4光泽计测试光泽值。

2 结果与讨论

2.1 聚酯树脂中顺丁烯二酸酐的用量对改性丙烯酸树脂的影响

用量原材料	聚酯1	聚酯2	聚酯3	聚酯4
新戊二醇	17-20	17-20	17-20	17-20
三羟甲基丙烷	10-12	10-12	10-12	10-12
己二酸	5-7	5-7	5-7	5-7
间苯二甲酸	13-16	13-16	13-16	13-16
苯酐	12-14	12-14	12-14	12-14
回流溶剂	2-3	2-3	2-3	2-3
减色剂	0.1-0.3	0.1-0.3	0.1-0.3	0.1-0.3
顺丁烯二酸酐	0.6	0.8	1.0	1.2
混合溶剂	37	37	37	37

以上四个聚酯样的颜色、粘度、固含、酸值都能作到同一标准范围内，但在丙烯酸树脂中相同聚酯含量的性能明显不同，用聚酯1和聚酯2改性的丙烯酸树脂与 TDI加成物和醇酸树脂的混溶性较差，而用聚酯3和聚酯4改性的丙烯酸树脂与TDI加成物和醇酸树脂的混溶性确较好，从聚酯树脂的配方分析，聚酯1和聚酯 2的分子结构上的可供引发共聚的双键不足，导致聚酯树脂与丙烯酸树脂发生共聚的几率少，此树脂仍由聚酯树脂与较多未改性的丙烯酸树脂组成，所以，与TDI 加成物和醇酸树脂的混溶性仍较差。聚酯3和聚酯4的分子结构上可供引发共聚的双键较聚酯1和聚酯2明显要多，聚酯树脂与丙烯酸树脂发生共聚改性的几率大，改性后的丙烯酸树脂与TDI加成物和醇酸树脂的混溶性较佳，丙烯酸树脂的应用范围明显变得更加广阔。但相同配方、相同工艺、相同的转化率时，聚酯4改性的丙烯酸树脂粘度明显高于前三个试样，说明聚酯4的分子结构上双键已开始过量，不适于作高固含低粘度丙烯酸树脂，聚酯3是比较理想的改性聚酯配方，我们最终选择了聚酯3作为丙烯酸树脂的共聚半成品，达到了比较理想的综合性能。

3 结语

以带适量不饱和键聚酯为半成品，通过与丙烯酸单体引发共聚，可以明显改善丙烯酸树脂与醇酸树脂、高、中、低醚化度氨基树脂和TDI加成物的混溶性，拓宽了丙烯酸树脂的应用范围。

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