反应温度对水性丙烯酸树酯性能的影响毕业论文.doc

本科毕业论文（设计） 题 目： 反应温度对水性丙烯酸树酯性能的影响 学 生： 学号： 201040720136 学 院： 化学化工学院 专业： 应用化学 入学时间： 2010 年 9 月 13 日指导教师： 职称： 教授 完成日期： 2014 年 5 月 9 日诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文反应温度对水性丙烯酸树脂性能的影响除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，不存在伪造、篡改实验数据。如有违规行为发生我愿承担一切责任。 学生（签名）： 年 月 日反应温度对水性丙烯酸树酯性能的影响摘 要：本论文主要阐述反应温度对水性丙烯酸树脂性能的影响。实验以甲醇为溶剂，以乙烯基三乙氧基硅烷与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸等单体共聚,偶氮二异丁腈为引发剂、二甲基乙醇胺为中和剂，通过自由基溶液聚合方法进行共聚合反应,分别合成出温度在60、65、70、75、80时的水性丙烯酸树脂并对其所制备的漆膜性能以及调漆后漆膜性能进行测定。水性丙烯酸树脂是一种低挥发性有机化合物的绿色环保型产品，具有较好的光泽度、耐候性、耐化学品性和稳定性高等的特点。丙烯酸树脂及其涂料的性能主要表现在外观、固含量、粘度、硬度、附着力、抗冲击力和耐水性等几个方面，本实验着重研究水性丙烯酸树脂漆膜的以上七种性能及固化剂对它的七种性能的影响。研究结果表明：反应温度在75时合成的丙烯酸树脂性能最佳，外观良好，固含量最高达32.78%、最佳漆膜硬度达H、附着力3级、最佳抗冲击力条件为用1/4槽将300g的砝码于10cm高处自由落体砸落、最佳耐水时间15h。把合成的丙烯酸树脂及其涂料与固化剂以适当比例混合后，通过测定获得的性能与之前相比效果更佳，调漆后最佳漆膜光泽度为83.3、最佳附着力3级、最佳抗冲击条件为用1/4槽将1000g的砝码于30cm高处自由落体砸落、最佳耐水时间88h、最佳硬度达2H。关键词：丙烯酸树脂；水性；溶液聚合；涂料；固化剂Temperature effect on the properties of water-based acrylic resinAbstract: This thesis mainly and the effect of reaction temperature on the properties of water-based acrylic resin. Experiment with methanol as the solvent, vinyl triethoxy silane and methyl methacrylate (mma), butyl acrylate, methyl hydroxy ethyl acrylate and acrylic acid monomer copolymerization, azodiisobutyronitrile as initiator, dimethyl ethanolamine as neutralizer, copolymerization reaction by free radical solution polymerization method, respectively, in the synthesis temperature 60 , 65 , 70 , 75 , 80 when the water-based acrylic resin and the preparation of paint film properties and paint film properties were determined. Water-borne acrylic resin is a kind of low volatile organic compounds of green environmental protection product, good gloss, weatherability, chemical resistance character and the characteristics of high stability. Acrylic resin and the performance of the coating is mainly manifested in appearance, solid content, viscosity, hardness, adhesion, impact resistance and water resistance and so on several aspects, this study focuses on more than seven kinds of waterborne acrylic resin coatings properties and curing agent on the properties of its seven. The research results show that the reaction temperature at 75 synthesis of acrylic resin for best performance, good appearance, solid content up to 32.78%, best film hardness of H, adhesion level 3, best resistance to impact conditions for the weight of 300 g with a quarter tank in free fall down fell 10 cm high, the best water resistant time 15 H. The synthesis of acrylic resin and its paint and curing agent with the appropriate proportion of mixture, by measuring performance and the effect is much better than before, best film gloss paint mixing after 83.3, best adhesion level 3, best shock conditions for using a quarter tank weight of 1000 g to 30 cm high free fall down fall, best water resistant time 88 h, best hardness up to 2 h.Key words: Acrylic resin, Water; Solution polymerization. Coating; Curing agent目 录1 前言12 不同温度下水性丙烯酸树脂的合成及其性能研究22.1 实验药品及仪器22.1.1 实验药品22.1.2 实验仪器32.2 水性丙烯酸树脂的合成32.2.1 合成反应装置图32.2.2 不同温度下水性丙烯酸树脂的合成配方42.2.3 水性丙烯酸树脂的合成工艺72.3 水性丙烯酸树脂漆膜的制备及性能表征82.3.1 水性丙烯酸树脂膜的制备82.3.2 水性丙烯酸树脂膜的性能测验82.4 水性丙烯酸树脂漆膜的制备及性能表征82.4.1 树脂漆膜的制备82.4.2 树脂漆膜的性能测验93 结果与讨论.93.1 水性丙烯酸树脂的固含量93.2 水性丙烯酸树脂的粘度103.3 水性丙烯酸树脂膜和漆膜硬度.113.4 水性丙烯酸树脂膜和漆膜附着力113.5 水性丙烯酸树脂膜和漆膜抗冲击性能123.6 水性丙烯酸树脂膜和漆膜耐水性134 加入固化剂后漆膜和涂料的性能表征144.1 漆膜光泽度.144.2 水性丙烯酸树脂膜和漆膜硬度154.3 水性丙烯酸树脂膜和漆膜附着力154.4 水性丙烯酸树脂膜和漆膜抗冲击性能164.5 水性丙烯酸树脂膜和漆膜耐水性175 结论18参考文献：19致谢201 前 言涂料，中国传统名称为油漆。涂料是一种材料，这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物体表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态薄膜。这样形成的膜通称涂膜，又称漆膜或涂层1。涂料是种多组分体系，主要由三大组分：成膜物质，颜料和溶剂以及其它助溶剂组成。涂料产品中最为主要的成分“高分子聚合物”即树脂涂料成膜物质，水性丙烯酸树酯涂料就是以水性丙烯酸树脂为主要成膜物质的涂料2。涂料根据形态可分为水性涂料、溶剂性涂料、粉末涂料、高固体份涂料等。传统的溶剂型涂料排放的有机化合物是现代社会中重要的污染源3。有机化合物排放到空气中能够被人体直接吸入，刺激人的眼睛、皮肤等，损害人体健康。因此，随着人们环境保护意识的逐渐增强，由于传统溶剂型涂料有机化合物的高排放量，致使它逐渐退出历史舞台，低污染、高性能、多功能的环保型涂料受到大家的喜爱，发展绿色环保型涂料逐渐成为未来涂料技术的发展趋势。其中，水性涂料以其优异的综合性能脱颖而出4。由于水性涂料可以减少挥发性有机化合物，属于环保型涂料，和传统溶剂型涂料相比较，水性涂料更体现价格更低、使用更安全，更节省资源和能源，极大减少对环境的污染和公害等优点，因此已成为当前涂料发展工业的主要方向。水性丙烯酸树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最广的无污染型的涂料5-9。因此世界各工业发达国家都很重视水性涂料的开发。水性丙烯酸树脂是一种低挥发性有机化合物的绿色环保型产品，具有无污染、无毒性、无刺激性和生产安全、价格便宜等优点。同时，水性丙烯酸树脂也具有较好的光泽度、耐候性、耐化学品性和稳定性高等的特点10，成为目前较为活跃的研究和开发领域。水性丙烯酸树脂的以上特性决定了水性丙烯酸树脂涂料的三个主要功能：保护功能，保护功能是涂料最主要的一个作用，涂料在物件表面相当于一层保护膜，能有效防水、防腐、耐光、耐温等，可以延长各种材料的使用寿命；装饰功能，将涂料涂覆在各种不同材质的物品表面可以在很大程度上改善其外观效果，美化生活环境，对人类的精神生活做出不容忽视的贡献；随着国民经济和科技的不断发展，涂料逐渐被应用于其他领域，尤其是水性涂料，发展出多种新功能，广泛应用于光学、热能、物理化学方面。涂料工业的发展间接反映了其他行业的的发展。我国涂料工业历史悠久，生产量和消费量均处于世界领先地位，发展前景广阔，正在逐渐成为国民经济新的增长点11。水性丙烯酸酷树脂的优点是其得以迅速发展的主要因素，但它也具有自身不可消除的缺点，主要表现在树脂成膜干燥后热粘冷脆、抗回粘性差、耐热性不佳、耐水性不长久等。因此水性丙烯酸醋树脂的应用领域也相应受到限制12。本次试验主要研究不同温度下水性丙烯酸树脂的合成，采用分组加料方式，利用控制变量法找出最佳合成温度，作为改变合成丙烯酸树脂的其他组分和条件以制取性能更好的水性丙烯酸树脂的前提条件。随着人们生活条件和生活质量的不断提高，人们对家居生活是否美观、舒适和健康也越来越重视，涂料作为家居生活中的重要一员家具及其他生活用品的重要组成部分，更加受到人们的关注。涂料的各方面性能都倍受人们关注，例如：气味、光泽度、耐水性等。虽然通过试验获得了合成水性丙烯酸醋树脂的最佳温度，但在此温度下合成的水性丙烯酸醋树脂的各方面性能还远远不能满足人们对优良涂料的要求，还需要进一步探索合成优良水性丙烯酸醋树脂的其他实验方案。本次试验方案不成熟的地方主要表现在：合成的水性丙烯酸树脂气味大、耐水性不持久等，还需要在此基础上设计出更好的试验方案能够解决水性丙烯酸树脂涂料的气味和耐水性问题，满足人们对优良涂料的需求。例如，产品的气味大可能是由于反应不完全，反应时间不够长，作为溶剂的甲醇没有被全部蒸馏出来等因素的影响，所以要在不影响其他实验条件的前提下适当增加反应时间，使反应进行得更彻底；增加蒸馏甲醇的时间，尽可能的多整出甲醇。水性丙烯酸树脂是由丙烯酸类和甲基丙烯酸酯类及其他烯类单体共聚合成的树脂13，其中，合成原料中的甲基丙烯酸甲酯，属刚性单体，它的多少直接影响合成树脂的抗冲击性能；丙烯酸丁酯，属柔性，它的多少是影响耐水性的指标；单体丙烯酸影响反应完全程度，丙烯酸越多，耐水性越差，丙烯酸用量少，又不能有效分散，解决丙烯酸用量问题将对改善树脂的耐水性有所突破；胺的选择十分重要，胺用来调节羟基基团，这里选用的是95%中和度的二甲基乙醇胺，起皱现象也是胺选择的一个重要因素14-16因此，不同的配方和生产工艺合成的丙烯酸树脂的类型和性能不同。因此，讨论不同合成单体比例、不同合成单体加料方式、不同温度、不同引发剂用量以及不同有机硅用量等因素对水性丙烯酸树脂的合成及其性能的影响具有重要的意义。2 不同温度下水性丙烯酸树脂的合成及其性能研究2.1 实验药品及仪器2.1.1 实验药品表2-1 实验药品药品名称规格简称甲醇分析纯乙二醇丁醚分析纯DUCY正十二硫醇98%BCDE甲基丙烯酸甲酯分析纯MMA丙烯酸丁酯分析纯BA甲基丙烯酸羟乙酯分析纯DQWT乙烯基三乙氧基硅烷分析纯COXT偶氮二异丁腈化学纯AIBN甲基丙烯酸分析纯MAA二甲基乙醇胺分析纯TWOW颜料（永固红F4R）YHR082.1.2 实验仪器表2-2 实验仪器仪器型号产家数显恒温水浴锅H H-4金坛市杰瑞尔电器有限公司三口烧瓶2000 ml梨形分液漏斗125 ml冷凝装置BZ24/29蒸馏装置BZ24磁力搅拌器RW 20D S25电热鼓风干燥箱DGX-9073B-2上海福玛实验设备有限公司电子天平JY1001上海浦春计量仪器有限公司超声波清洗机SB100D宁波新芝生物科技股份有限公司低噪声纯无油空气压缩机WSC21070A上海慧驰机电股份有限公司杜邦冲击试验仪漆膜划格仪QFHNDJ-1型旋转式粘度计NDJ-1上海越平科学仪器有限公司2.2 水性丙烯酸树脂的合成2.2.1 合成反应装置图图2-1 合成反应装置2.2.2 不同温度下水性丙烯酸树脂的合成配方表2-3 60水性丙烯酸树脂合成配方（单位：g）甲醇乙二醇丁醚十二硫醇甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丙烯酸丁酯甲基丙烯酸羟乙酯乙烯基三乙氧基硅烷偶氮二异丁腈二甲基乙醇胺时间基组分125.0030.012.00P1组分28.9026.3017.303.651.513h保温110.000.270.301hP2组分43.406.0239.5026.035.752.503.5h保温215.000.310.601h中和5.99蒸出甲醇148.821.5h加水乳化312.840.5h表2-4 65水性丙烯酸树脂合成配方（单位：g）甲醇乙二醇丁醚十二硫醇甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丙烯酸丁酯甲基丙烯酸羟乙酯乙烯基三乙氧基硅烷偶氮二异丁腈二甲基乙醇胺时间基组分125.0030.002.00P1组分28.9126.3517.303.721.503h保温110.000.250.301hP2组分43.416.0239.5026.035.752513.5h保温215.010.300.601h中和6.00蒸出甲醇134.461.5h加水乳化281.260.5h表2-5 70水性丙烯酸树脂合成配方（单位：g）甲醇乙二醇丁醚十二硫醇甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丙烯酸丁酯甲基丙烯酸羟乙酯乙烯基三乙氧基硅烷偶氮二异丁腈二甲基乙醇胺时间基组分125.0529.992.02P1组分28.9026.3017.303.621.503h保温110.000.260.301hP2组分43.406.0239.5226.015.742503.5h保温215.020.300.601h中和6.00蒸出甲醇1701h加水乳化3000.5h表2-6 75水性丙烯酸树脂合成配方（单位：g）甲醇乙二醇丁醚十二硫醇甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丙烯酸丁酯甲基丙烯酸羟乙酯乙烯基三乙氧基硅烷偶氮二异丁腈二甲基乙醇胺时间基组分125.0130.032.00P1组分28.9026.3217.313.651.503h保温110.010.260.301hP2组分43.406.0139.5026.005.762503.5h保温215.010.300.621h中和5.99蒸出甲醇104.321h加水乳化3250.5h表2-7 80水性丙烯酸树脂合成配方（单位：g）甲醇乙二醇丁醚十二硫醇甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丙烯酸丁酯甲基丙烯酸羟乙酯乙烯基三乙氧基硅烷偶氮二异丁腈二甲基乙醇胺时间基组分124.9829.972.02P1组分28.8926.3117.293.631.513h保温110.010.250.301hP2组分43.446.0339.5526.105.812513.5h保温214.970.310.591h中和6.01蒸出甲醇123.751.5h加水乳化321.920.5h2.2.3 水性丙烯酸树脂的合成工艺合成水性丙烯酸树脂的反应在装有搅拌装置、回流冷凝装置和滴加装置的三口烧瓶中进行，以甲醇为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂，用溶液聚合的方法进行甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及乙烯基三乙氧基硅烷的自由基共聚合反应。首先，在反应瓶中加入适量基组分，同时开始用恒温水浴锅加热升温，待温度升至所需试验温度时，开始匀速滴加一定比例的单体引发剂混合液P1 组分，滴加3h，P1 组分滴加结束后保温1h。保温结束后开始匀速滴加一定比例的单体引发剂混合液P2 组分，滴加3.5h，P2 组分滴加结束后继续保温1h。保温结束后，向反应液中加入适量的二甲基乙醇胺，反应结束后，得到均匀透明的树脂溶液（注意：以上过程中反应温度要保持恒定不变）。然后，把三口烧瓶上的回流冷凝装置换为蒸馏装置，同时升温至99蒸馏甲醇，直至甲醇蒸馏完全，开始加水乳化，乳化时间大约为30min，即制得水性丙稀酸树脂。2.3 水性丙烯酸树脂膜的制备及性能表征2.3.1 水性丙烯酸树脂膜的制备将实验所得树脂调制成适宜可喷涂的样品浓度，将样品用喷枪均匀喷涂于事先打磨、清洗并干燥后的干净的铁薄片上，室温晾干后，将其于80烘箱中放置4h，取出后待测。2.3.2 水性丙烯酸树脂膜的性能测验u 树脂固含量：将实验所得树脂调制成适宜可涂抹的样品浓度，取适宜大小的锡箔纸一片并称得质量为m1，将样品均匀平整地涂抹于m1上并再次称量为m2，将m2置于120烘箱中烘干，30min后取出称得质量为m3，即固含量=(m2- m1)/( m3- m1)×100%，平行测三次取平均值。u 树脂粘度：用NDJ-1型旋转式粘度计测树脂粘度，具体做法是首先根据树脂粘稠度选择转子和转速，然后开启粘度计，待刻度转盘旋转稳定后读数，要尽量使数值指针能够停留在3090刻度范围内，因为在此范围内所测得的粘度值较精确。读数后，根据所选转子型号和转速大小查找粘度系数，即可算出粘度值，即：(mpa.s)=K·a(：粘度值；K：系数；a：指针读数值)。u 树脂膜硬度：依次用B型BH型H型2H型2B铅笔倾斜45°划喷涂的铁片，观察漆膜现象。u 树脂膜附着力：用漆膜划格器字型划格，观察漆膜现象。u 树脂膜抗冲击性能：将制备好的漆膜样品至于冲击试验仪的子弹头装置处，用300g的砝码于50cm高处自由落体砸落冲击漆膜样品观察正面冲击与反面冲击后样品现象。u 树脂膜耐水性：将漆膜样品的三分之二浸泡在水中，并记录漆膜的变化时间。2.4 水性丙烯酸树脂漆膜的制备及性能表征2.4.1 树脂漆膜的制备将实验所得树脂与色浆（红）按5：（23）比例混合，置于搅拌桨下搅拌56分钟并调制成可喷涂的样品浓度后，放置消泡，过滤，将过滤好的样品用喷枪均匀喷涂于事先打磨、清洗并干燥后的干净的铁薄片上，室温晾干后，将其于80烘箱中放置4h，取出后待测，下图即为实验所制备的待测样品。图2-2 调漆后喷制的漆膜样品 图2-2中，从左到右分别为合成温度在60、65、70、75、80下合成的水性丙烯酸树脂调漆后喷制的漆膜样品。2.4.2 树脂漆膜的性能测验u 漆膜硬度：依次用B型BH型H型2H型2B铅笔倾斜45°划喷涂的铁片，观察样品现象。u 漆膜附着力：用漆膜划格器字型划格，观察样品现象。u 漆膜抗冲击性能：将制备好的样品至于冲击试验仪的子弹头装置处，用300g的砝码于50cm高处自由落体砸落冲击样品观察正面冲击与反面冲击后样品现象。u 漆膜耐水性：将样品的三分之二浸泡在水中，并记录样品的变化时间。3 结果与讨论3.1 水性丙烯酸树脂的固含量固含量是乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数。比如理论固含量，在体系中加30g单体，70g水，那么理论固含量为30%，如果单体转化率不是很高，那么理论与实际的固含量会有区别。因此，从所测得的水性丙烯酸树脂的固含量可以得知在其合成过程中单体转化率的高低。下表为不同温度下合成的水性丙烯酸树脂的固含量。表3-1 不同反应温度下水性丙烯酸树脂的固含量温度/6065707580固含量/%22.22 % 27.62%32.78%31.79%29.03%图3-1 固含量随合成温度变化柱状图 从表3-1中可以看出，随着温度的升高，水性丙烯酸树脂的固含量在60到80区间内先增大后减小，由表中数据可判断60、65时合成的水性丙烯酸树脂的固含量较低，单体转化程度低，产物状态较稀。而温度在（7080）区间内合成的水性丙烯酸树脂的固含量相对较高，单体转化程度也较高，反应较完全，产物状态较粘稠。3.2 水性丙烯酸树脂的粘度液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的粘度，粘性的大小用粘度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。本次试验采用NDJ-1型旋转式粘度计测树脂粘度，具体做法如下：调整粘度计使其处于待测定状态，根据树脂的状态选择转速和转子，把树脂倒入洁净的烧杯中并使其液面没过规定转子刻痕处，开启粘度计，待刻度盘旋转稳定后读数。下表为测定的不同温度下合成的水性丙烯酸树脂的粘度。表3-2 不同反应温度下水性丙烯酸树脂的粘度温度/6065707580粘度/mpa.s31505050900081007700图3-2 粘度随合成温度变化柱形图 从表3-2中可以看出，温度在（7080）区间内合成的水性丙烯酸树脂的粘度相对较高，70达最大。对比表3-1可以发现树脂的固含量和粘度之间存在一定的关系，固含量越大的树脂其粘度也越大。3.3 水性丙烯酸树脂膜和漆膜硬度漆膜硬度是指漆膜局部抵抗硬物压入其表面的能力。这种能力是判断漆膜软硬的指标。这种局部抵抗能力是通过一定质量的负载，作用在较小面积上，测定漆膜抵抗划擦造成的变形能力而表现出来的。其具体做法为：分别用B型HB型H型2H型2B铅笔倾斜45度向上推划已制备好的漆膜和调漆后漆膜样品，观察漆膜和调漆后漆膜样品是否被划破变形。下表即为对不同温度下测得的水性丙烯酸树脂漆膜硬度的表征。表3-3 不同反应温度下树脂的树脂膜和漆膜硬度温度/6065707580树脂膜硬度BBBHBHB漆膜硬度BHBHBHH从表3-3可以看出，在一定温度范围内，水性丙烯酸树脂漆膜和调漆后漆膜的硬度随温度的升高整体呈上升趋势。其中，在75下合成的水性丙烯酸树脂所制备的漆膜硬度最佳，达H。树脂漆膜的硬度还受合成单体甲基丙烯酸甲酯的影响，因为甲基丙烯酸甲酯属于硬单体，加入它可以调节水性树脂漆膜硬度，以此我们可以控制甲基丙烯酸甲酯的加入量来改善水性树脂漆膜硬度。3.4 水性丙烯酸树脂膜和漆膜附着力漆膜的附着力是指漆膜与被涂物表面结合在一起的坚牢程度。这种结合力是由漆膜中聚合物的极性基团与被涂物表面的极性基相互作用而形成的。本次试验测定的是水性丙烯酸树脂漆膜与被涂物铁片之间附着力，漆膜附着力的测定主要采用划格法。注意，铁片使用前要对其进行打磨、清洗、烘干等处理，这是因为如果被涂物表面附有污染或水分就会导致漆膜附着力下降。除此之外，漆膜本身较大的收缩能力；聚合物在固化过程中相互交联而使极性基的数量减少等都会导致漆膜附着力下降。下表即为对划格法测得的不同反应温度下树脂膜和漆膜附着力性能的描述。表3-4 不同反应温度下树脂的树脂膜和漆膜附着力温度/6065707580#型树脂膜划格22111#型漆膜划格22101注： 0级：表示极少脱落； 1级：表示很少脱落； 2级：表示较多脱落 通过分析表3-4和图3-3可以得出如下结果：在（6080）温度范围内，75下合成的水性丙烯酸树脂所制备的树脂膜和漆膜附着力最好，80下次之，60、65、70下最差。3.5 水性丙烯酸树脂膜和漆膜抗冲击性能涂料的抗冲击性是指涂料样品抵抗冲击负荷作用的能力。抗冲击性是涂料的各性能中主要的性能之一，也是人们选择涂料的重要指标。实验使用杜邦抗冲击仪来测定漆膜和涂料样品的抗冲击性能，具体做法是：将制备好的样品至于冲击试验仪的子弹头装置处，用1/4槽将300g的砝码分别于50cm、40cm、30cm、20cm、10cm高处自由落体砸落冲击样品观察正面冲击与反面冲击后样品现象。下表即为不同下落高度下测得的水性丙烯酸树脂膜和调漆后漆膜附着力性能的描述。表3-5 不同反应温度下树脂膜和漆膜抗冲击性能（注：300g砝码；1/4槽）温度/6065707580正面树脂膜冲击10cm10cm20cm20cm10cm正面漆膜冲击20cm20cm30cm30cm20cm反面树脂膜冲击10cm10cm10cm20cm10cm反面漆膜冲击10cm10cm20cm20cm20cm分析表3-5可以得出：下落高度在10cm处树脂膜和漆膜的抗冲击性能最好，其他下落高度下表现为较差。总体来看，漆膜和调漆后漆膜的抗冲击性能并不理想，上表的测验结果是在用1/4槽将300g的砝码分别于不同高处自由落体砸落冲击漆膜样品的条件下完成的，结果发现合成温度在75时树脂膜和漆膜的抗冲击性能较好，最佳下落高度为30cm。导致漆膜抗冲击性能较差的原因可能是由于在合成水性丙烯酸树脂的过程中作为原料的丙烯酸丁脂的加入量不够，因为丙烯酸丁脂属于软单体，所以它的加入量的多少直接影响树脂漆膜的抗冲击性能。3.6 水性丙烯酸树脂膜和漆膜耐水性漆膜耐水性，是指漆膜对水的作用而表现出的持久抵抗能力。漆膜耐水性的好坏，直接影响到漆膜的使用寿命。它是涂料的又一项重要质量指标。实验采用常温浸水法来测得漆膜和涂料样品的耐水性，具体做法如下：将漆膜和涂料样品的三分之二浸泡在水中，观察漆膜和涂料否有起粒、失光、鼓泡和脱落等现象并记录漆膜和涂料开始起粒的时间。下表即为记录的不同温度下测得的水性丙烯酸树脂膜和漆膜起粒的时间。表3-6 不同反应温度下树脂的树脂膜和漆膜耐水性温度/6065707580树脂膜时间/h6881412漆膜时间/h89121514现象起粒、鼓泡起粒、生锈起粒、生锈起粒起粒图3-4 耐水性随合成温度变化图 从表3-6可以看到，60时树脂膜样品的起粒时间是6h，漆膜样品的起粒时间是8h；65时树脂膜样品的起粒时间是8h，漆膜样品的起粒时间是9h；70时树脂膜样品的起粒时间是8h，漆膜样品的起粒时间是12h；75时树脂膜样品的起粒时间是14h；漆膜样品的起粒时间是15h；80时树脂膜样品的起粒时间是12h；漆膜样品的起粒时间是14h。（7580）温度范围内合成的水性丙烯酸树脂所制备树脂膜和漆膜耐水性较好，75时最好。4 加入固化剂后树脂膜和调漆后漆膜的性能表征把固化剂与合成的水性丙烯酸树脂按1:3的比例混合均匀并调制成适宜可喷涂的浓度，将样品用喷枪均匀喷涂于事先打磨、清洗并干燥后的干净的铁薄片上，室温晾干后，将其于80烘箱中放置4h，取出后待测（调漆后漆膜中固化剂的加入与漆膜的做法相同）。4.1 漆膜光泽度表4-1 不同反应温度下漆膜光泽度温度/6065707580漆膜光泽度78.680.581283.382.6图4-1 光泽度随合成温度变化图 由4-1表和图可直观的看出合成温度为75时合成的水性丙烯酸树脂所制备漆膜光泽度最佳，最好达83.3GS。4.2 水性丙烯酸树脂膜和漆膜硬度表4-2 不同反应温度下树脂的树脂膜和漆膜硬度温度/6065707580树脂膜硬度HBHH2HH漆膜硬度HH2H2H2H从表4-2中可以看出合成温度为75时漆膜硬度最佳，达2H。对比表3-3可得知：加入固化剂后漆膜硬度由H增加2H，其硬度得到明显提高，这是因为固化剂是使物质凝固的加工助剂，具有较好的粘接性能和耐化学腐蚀性能，因此，加入固化剂可以大大提升水性树脂漆膜硬度。4.3 水性丙烯酸树脂膜和漆膜附着力表4-3 不同反应温度下树脂的树脂膜和漆膜附着力温度/6065707580#型树脂膜划格22101#型漆膜划格11100注： 0级：表示极少脱落； 1级：表示很少脱落； 2级：较多脱落 由表4-3可知，合成温度在70和80时合成的水性丙烯酸树脂所制备漆膜附着力表现为极少脱落，性能较好。对比表3-4可以看出加入固化剂后，水性树脂漆膜的附着力有所提升，这是因为固化剂的粘接性使水性树脂能够与被涂物质很好的粘接，从而使水性树脂漆膜附着力得到改善。4.4 水性丙烯酸树脂膜和漆膜抗冲击性能表4-4 不同反应温度下树脂的树脂膜和漆膜抗冲击性能（注：1000g砝码；1/4槽）温度/6065707580正面树脂膜冲击20cm20cm30cm40cm30cm正面漆膜冲击20cm30cm30cm40cm30cm反面树脂膜冲击30cm30cm40cm50cm30cm反面漆膜冲击30cm30cm40cm50cm40cm表4-4中的测验结果是在用1/4槽将1000g的砝码分别于不同高处自由落体砸落冲击漆膜样品的条件下完成的，从表中可以看出1000g的砝码从30cm及以下高度下落时漆膜的抗冲击性能良好，表现为无脱落或很少脱落；从30cm以上高度下落冲击漆膜时，漆膜开始出现裂纹或脱落。但合成温度为75时，水性丙烯酸树脂膜和漆膜的抗冲击性能最好，最佳下落高度为cm。对比表3-5可知：加入固化剂后，水性树脂漆膜的抗冲击性能得到明显提升，因此，我们可以根据固化剂的这种特性来提升和改善树脂漆膜的抗冲击性能。4.5 水性