涂料用丙烯酸树脂(中分)课件.ppt
涂料用丙烯酸树脂,深圳市立骅鑫贸易有限公司 丸山一芳,（溶剂型为主）,丙烯酸树脂是什么？,甲基丙烯酸甲酯（MMA），苯乙烯（St），甲基丙烯酸二羟乙酯（2-HEMA），丙烯酸（AA）等单体聚合的聚合体,丙烯酸树脂的优点？,1）耐久性 耐候性，耐化学性，耐水性等,2）无色 适合清漆用,3）广泛的性能 什么性能也得到,4）长期稳定性 长期库存中不会反应,苯乙烯 St 100甲基丙烯酸甲酯 MMA 105甲基丙烯酸叔丁酯 tBMA 107甲基丙烯酸异丁酯 iBMA 53甲基丙烯酸正丁甲酯 nBMA 20甲基丙烯酸环己酯 CHMA 66甲基丙烯酸二乙己酯 2EHMA-10甲基丙烯酸月桂酯 LMA-65甲基丙烯酸二羟乙酯 2-HEMA 55甲基丙烯酸二羟丙酯 2-HPMA 26甲基丙烯酸 MMA 144丙烯酸甲酯 MA 6丙烯酸乙酯 EA-24丙烯酸正丁酯 nBA-56丙烯酸二羟乙酯 2-HEA-15丙烯酸 AA 87,中文名称 英文简称 Tg(C),常用单体的种类和玻璃温度（Tg）,丙烯酸树脂的聚合方式,本体聚合 Bulk polymerization 有机玻璃板（Mw最大）溶液聚合 Solution polymerization 一般的（Mw最少）悬浮聚合 Suspension polymerization 粒子树脂（Mw稍大）乳液聚合 Emulsion polymerization 乳液（Mw大）,聚合方式（英文）特征,105,1）分子量和Tg的关系,MMA的Tg和分子量,有机玻璃板,2）丙烯酸树脂的理论Tg,（）（）（）,1,：聚合物的Tg：单体n的Tg：单体n的重量比率,=,：聚合物的分子量：引发剂量：单体的浓度,3）单体浓度和引发剂量影响聚合物的分子量,半衰期中文名称 英文名称 形状(10hrs,C),过氧化苯甲酰 Benzoil peroxide 粉体 72偶氮二异丁腈 Azobisisobutylo nitrile 粉体 67过氧化2-乙基己酸叔丁酯 Tertiary-peroxy 2ethylhexanate 液体 74过氧化苯甲酰叔丁酯 Tertiary-butyl peroxy benzoate 液体 105过氧化二叔丁基 Di-tertiary-butyl per oxide 液体 126,常用引发剂,按照溶剂的沸点，聚合物的分子量和反应温度，选择适当的引发剂,引发剂浓度,分子量,4）引发剂浓度和分子量的关系,5）选泽丙烯酸树脂的溶剂,（）：很少使用,芳香族溶剂 醇，醚醇类 酯类 酮类 沸点(Tol,Xyl)(BuOH,BCS)(BuAc)(MIBK)烤漆用（）（）高热塑性用（）（）低多元醇用（）低,6）树脂的因素和涂膜性能的关系,树脂原料 原料性质 树脂性能 Tg 涂膜物理性能，干燥性，硬度，附着性 极性 溶解性，耐药品性，附着性 单体 官能基 固化性，附着性 聚酯 颜料分散性，耐久性 溶剂 极性，溶解力，挥发速度 粘度，相溶性，干燥性 引发剂 分解速度 分子量 树脂参数 树脂性能 羟值 耐溶剂性，耐污染性 酸值 附着性，可使用时间 粘度（分子量）流平性，丰满度，光泽，颜料分散性 官能基：羟基（-OH），羧基(-COOH)，胺基（-NH2）,7）树脂的原料，参数和性能的关系,8）丙烯酸树脂的性能和因素的关系,高,分子量,高,施工性,优,分子量 高,优,铝粉排列性,a.各种用途丙烯酸树脂的特征,基材 单体系列 重要的性能和特征 塑胶用 系列、相容性，附着性，大，无管能基 金属用 系列 相容性，附着性，光泽，含有酸基 建筑用，系列 溶剂系，系，颜料分散性，耐碱性,热塑型丙烯酸树脂,用途及固化方式 单体系列 重要的性能和特征 塑胶用（固化）系列 附着性（限制）（潮气固化）,St系列 附着性（限制）汽车维修用（固化）系列 丰满度光泽高耐汽油性 家电用（氨基固化）系列（无油醇酸改性）耐腐蚀性 汽车用（氨基固化）金属漆 系列 铝粉排列性，稳定性 清漆 系列 透明性，重涂性，稳定性 金属用 系列 透明性，外观，附着性 木器用 MMA系列 透明性，外观，耐热水性,.热固形型丙烯酸树脂,1.热塑性丙烯酸树脂,1）塑胶用,塑胶的附着性和极性（替代溶解性指标）有很大的关系,最重要的性能 附着性,溶剂 Sp 塑胶 Sp 水 23.4 PTFE 6.2 酒精 14.5 PE 7.7-8.4 丁醇 11.4 PS 8.5-10.3 甲苯 8.8 PVC 9.4-10.8 二甲苯 8.9 PET 10.7 乙酸丁酯 8.5 AS 12.8 正己烷 7.3 6.6NYLON 13.8,a.附着性,塑胶 PTFE PE PP PS PC ABS/PC AS=ABS?Sp 6.2 7.7-8.4 8.5-10.3 12.8,极性,树脂,没有,改性氯化PP氯化PP改性丙烯酸丙烯酸树脂+其他树脂氯化PP+丙烯酸树脂,热塑性丙烯酸,热塑性丙烯酸丙烯酸多元醇,塑胶,附着性好的树脂和极性（Sp）的关系,b.相容性相容性和附着性的想法很相似,MMA系列丙烯酸树脂,可是分子量的影响很大,A-859等St系列低分子量丙烯酸树脂,有相容性,MMA系列丙烯酸树脂,苯乙烯系列丙烯酸树脂,没相容性,金属漆,清漆,难咬底,树脂和添加剂（CAB,硝化棉）的相容性,CAB和硝化棉对丙烯酸树脂的相容性的关系如以下,MMA系列丙烯酸树脂苯乙烯系列丙烯酸树脂,CAB硝化棉,OK,OK 可粘度变高,OK,NG,注）上述是原则：有的丙烯酸树脂有和CAB的相容性,所以一定先确认相容性,c.耐酒精性,耐酒精性：耐打磨性和酒精的溶解的复合作用,用高Tg的单体,用极性低的单体(Tg低),d.其他,*含有羧基，羟基单体 管能基阻碍对塑胶的附着性和下降耐酒精性，大部分树脂不用酸基羟基单体可是为了提高颜料的分散性，有的树脂用酸基单体。,铝粉的排列性,分子量和Tg越高铝粉的排列性越好，性能也越好,现在很多塑胶用丙烯酸树脂的配方：多量MMA，少量低Tg单体,2）金属用,2-1）金属用和塑胶用树脂的结构和需要的性能是完全相反的,塑胶用,提高铬，铝，镍，锌，不锈钢等各种金属的附着性,利用酸管能基单体,MMA系列,无官能基,铝粉排列性,CAB相容性,金属用,St系列,必须管能基,光泽,硝化棉相容性,2.丙烯酸多元醇,1）塑胶用,1-1）概况适应基材 ABS,ABS/PC,PC,Nylon,PET，适合羟值 对PC有限(OHv 60)，单体 MMA系列需要性能 底漆 附着性，和面漆的层间附着性，铝粉的排列性面漆 外观，透明性，颜料分散性干燥条件 常温60C（按照塑胶的耐热性）,1-2）官能基等因素羟基：羟值越低附着性越好（固化应力越小 接近热塑性）酸基：为了提高交联速度，要一些酸值 附着电镀面一定要酸基 为了分散能需要酸基分子量：不需要热塑性树脂那么高（会交联）Tg：越高越好，可Tg高的外观不太好。一般的Tg低于60C左右,游离NCO,1-3)树脂的酸值和NCO的反应速度的关系,硬度，耐溶剂性,羟值,高,优,弯曲性,羟值,高,优,交联速度,羟值的种类,3级,优,1级,2级,物理性能,分子量,高,优,1-4）树脂的因素和性能的关系,2）金属用和汽车修补漆清漆,1-1）概况适应基材 各种金属（钢铁，铬，铝，镍，锌，不锈钢和金属漆）适合羟值 没有限单体 St系列需要性能 附着性，外观（丰满度，流平性），和金属漆的层间附着性 透明性，颜料分散性干燥条件 常温60C或常温80C,2-2）官能基等因素羟基：没制限，按照需求的性能被决定（羟值越高性能越好，可涂料的价钱越贵）酸基：为了提高交联速度，要一些酸值 附着金属面一定要酸基 为了提高分散能需要酸基分子量：维持外观，分子量比塑胶用少Tg：越高越好，可Tg高的外观不太好。,3）塑胶和金属用潮气固化树脂,1）PS以外的塑胶和各种各样的基材的附着性好 2)从高硬度（4H）到软的涂膜会得到 3）稳定性好（双液型）4）颜料分散性好 5）耐候性比NCO固化型好 6）固化速度比NCO固化型快,优点,缺点,1)固化剂比聚氨基树脂贵,（附录）聚异氰酸酯的特征,类型 简写字 中文名称 特征 主要的用途黄变型 TDI 甲苯撑二异氰酸酯 便宜,快干 防腐涂料 MDI 甲撑二苯基二异氰酸酯 耐候性不良 木器漆难黄变型 XDI 间-苯二甲撑二异氰酸酯 快干 面漆 HMDI 己撑二异氰酸酯 耐候性,柔韧性 高档涂料无黄变型 IPDI 异佛尔酮二异氰酸酯 耐候性,硬度 H6XDI 间-氢化苯二甲撑二异氰酸酯 快干,主剂（丙烯酸树脂）,NR2,NR2,固化剂,i(OR),O,N,R,R,+,i,OR,O,O,i,OH,O,N,R,R,+,O,O,-,-,H2O(空气中的潮气),固化涂膜结构,潮气固化树脂的铰链,1000hrs,2000hrs,光泽保持率(%),100,50,K-704/DN-990（氟碳树脂）,A-9510/A-9585（潮气固化）,A-801-P/DN-950（NCO固化）,3年,光泽保持率(%),100,50,2年,1年,A-801-P/DN-950,A-9510/A-9585,K-704/DN-990,暴晒试验（日本，九州）,加速耐候性试验（DPW）,潮气固化树脂的耐候性,潮气固化树脂的附着结构,OH,OH,O,O,ROH,3.烤漆用丙烯酸树脂,烤漆的种类和主要的性能,1.家电用2.原产汽车用3.杂货用,耐污染性(番茄酱，酱油)，耐腐蚀性(防锈)，重涂性(生产线上再涂装),耐候性，外观，耐汽油性，耐石头性（受到石头的冲击），贮存稳定性（生产线的涂料）,附着性（电镀金属 铬，铝等），外观，价格（便宜）,1家电用丙烯酸树脂（氨基固化）,现在家电的外壳从钢铁到塑胶变化了，家电用树脂的需求量越来越少了，很多产家没开发新产品,1-1）性能和树脂的关系 a.耐污染性 1.提高Tg 有关重涂性可用的单体限制 2.提高交联密度 减少柔韧性，限制 关于耐污染性，树脂改良有限。客户用添加剂提高耐污染性,b.耐腐蚀性 a.用聚酯提高耐腐蚀性，缺点 变脆（上限 30%）b.提高交联密度 c.涂料配方时添加环氧树脂（用低分子量，高分子量 没相容性）可发黄c.重涂性 重涂性是按照用的单体，所以重涂性好的烤漆用树脂的组成差不多一样,2.原产汽车漆（氨基固化）金属漆（Metallic base）MMA系列丙烯酸树脂 清漆（Top cllear）St系列丙烯酸树脂 色漆（Solid color）短油醇酸树脂，St系列丙烯酸树脂（需要无色树脂，颜料分散性）,1-1）原产汽车（新车）涂膜的结构,环氧树脂电泳涂膜,聚酯/三聚氰胺,丙烯酸/三聚氰胺,丙烯酸/三聚氰胺,35m,35m,5m,20m,面漆,金属漆,底漆,耐候性,外观,设计,碎落试验,耐腐蚀性,色漆 醇酸/三聚氰胺,功 能,头二道混合底漆,2-2）涂装方式金属漆 Wet on Wet(2Coat 1Bake)清漆,金属漆,Setting,金属漆,清漆,到烘箱,没发现咬底,头二道混合底漆,头二道混合底漆,干燥 金属漆,2-3）原产汽车（新车）漆的性能和改良方案,选择常温下难反应烘烤温度下会反应的氨基树脂,1.耐候性,添加UV吸收剂及氧化防止剂,2.耐酸雨性,用氨基树脂解决不了,氨基树脂固化型的缺点是耐酸雨性,环氧基和酸基固化型会解决耐酸性雨,3.防流挂性,为了提高触变性，添加Micro gel,4.耐碎落性,提高头二道混合底漆的耐冲击性,5贮存稳定性,环氧基（GCMA）和酸基的反应（DIC专利）,催化剂,CO2,+,(涂料中),(涂膜上),喷涂(加力),添加Micro-Gel 和流挂的关系,3.杂货用烤漆用丙烯酸树脂,杂货（如浴室，厨房的零件等）使用铬，铝等很亮的金属，对这些金属用树脂需要附着性，外观和耐腐蚀性。性能和树脂的关系1）附着性 需要酸基（酸值越高附着力越好，可考虑贮存稳定性）2）外观 St系列，高固含量(丰满度)3）耐腐蚀性 提高交联密度4）重涂性 不需要考虑重涂性,（Non Aqueous Dispersin）有机溶剂（脂肪族溶剂）中不溶解分散状的树脂,溶剂：石油精为主外壳：石油精溶解核心：石油精不溶解,4.NAD（非水系分散体丙烯酸树脂）,石油精（Mineral spirits）沸点150-200C,苯胺点40C左右,芳香族25%左右的溶剂,：溶解份聚合体(乳化剂的功能),I：引发剂,M,M：单体,游离基,：不溶解份(做粒子),成长,不透明化,I,M,I,M,M,M,M,M,M,接枝,不溶解份聚合体（外壳）存在下，很快做NAD粒子,4-1）做成NAD的过程,核心/外壳=2/8-5/5(重量比率),4-2）NAD的原理（为什么会做粒子）,很容易做高分子量的聚合体 优秀的涂膜性能 施工性好（乳液一样的施工性）容易做消光漆 防流挂性（触变性）,100,Wet(),150,200,250,1K NAD,2K NAD,芳香族溶剂丙烯酸树脂,乳液,长油醇酸树脂,4-3）NAD 的优点,NAD 不用甲苯，二甲苯，用石油精等高沸点脂肪族溶剂（及芳香族溶剂）,4-4）NAD涂料的性能,很少臭味,好施工性和不选择底漆 涂装者不会施工错！很好的外观和没施工错.设计者也满意,在日本已经受客户的欢迎,4-5）NAD涂料的涂膜性能,NAD 2K丙烯酸树脂,旧的涂膜,未来的面漆:什么都可以,乳夜,醇酸,1K 丙烯酸树脂,2K 丙烯酸树脂,什么旧的涂膜也没发现问题.,未来的面漆：什么面漆也没问题,什么涂装对象也可以用只 1个涂料！没有施工错!很好的施工性,涂装者,优点,缺点,有可使用时间!,4-6）2K NAD的概略,感谢收看,有问题的话,请联系我们.我们一定会解决问题深圳立骅鑫贸易有限公司 Tel:(0755)8835 4239昆山永骅鑫贸易有限公司 Tel:(0512)5739 1311江门立骅贸易有限公司 Tel:(0750)316 0138,
