丙烯酸树脂在涂料行业中的应用探析

　　涂料论文（精选10篇）之第六篇

　　摘要：简述丙烯酸树脂不同分类条件下的品种种类, 分析不同类别丙烯酸树脂的自身优缺点, 最后一一罗列丙烯酸树脂在涂料行业中的应用情况。

　　关键词：涂料,丙烯酸树脂,分类与应用

　　丙烯酸树脂是丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物聚合物的总称, 该树脂种类十分的丰富, 单按生产方式分类就可以分为乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合三大种类, 此外还可以按照成膜机理和分散介质进行分类。丙烯酸树脂种类繁多、性能丰富多样, 在涂料行业中运用非常广泛。

　　1 丙烯酸树脂的分类

　　1.1 按生产方式

　　从生产方式上分类, 丙烯酸树脂可以分为乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合等, 不同生产方式生产出来的树脂性质和用途都不尽相同[1]。乳液聚合生产法生产过程要求较高, 它是通过单体、引发剂及蒸馏水一起反应聚合而成, 乳液聚合丙烯酸树脂固体含量和水含量各占一半比列, 是一种环保型产品;悬浮聚合生产出来的产品为固体树脂, 该生产工序较为复杂, 生产过程必须严格控制, 任何一个环节的误差都会造成产品品质异常;本体聚合是目前丙烯酸树脂生产方式中生产效率最高的一种生产工艺, 该工艺生产的丙烯酸树脂纯度高, 稳定性好, 不足之处就是对溶剂的溶解性不强。

　　1.2 按结构和成膜机理

　　热塑性树脂和热固性树脂是根据丙烯酸树脂不同的树脂结构和成膜原理划分的两个品种。热塑性丙烯酸树脂属于非反应型涂料, 生产原料包含丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物, 其施工之后表面剂挥发后大分子的聚集成膜, 成膜过程不需要发生交联反应;热固性丙烯酸树脂在耐热性、耐水性、耐溶剂性, 耐磨耐划性等性能上更优良, 它以丙烯酸系单体为基本成分, 经交联成网络结构的不熔丙烯酸系聚合物。热固性丙烯酸树脂运用到涂料生产过程中, 可以适当地添加环氧树脂、聚氨酯树脂等搭配使用, 有效降低生产成本。由于热固性丙烯酸树脂生产的涂料具有良好的耐候性、耐溶剂等性能, 目前在汽车、自行车、卷钢等领域广泛运用。

　　1.3 按分散介质类型

　　根据分数介质的不同, 丙烯酸树脂又可分为油性丙烯酸树脂和水性丙烯酸树脂。油性丙烯酸树脂有固体和液态两种形态, 当树脂固体含量大于30%时, 即可称之为固体油性丙烯酸树脂。固含量越高, 表明溶剂含量越小, 更受市场消费者们的喜爱;水性丙烯酸树脂同样可以分为固体和液态两种形态, 该类树脂价格低、节能环保, 是涂料行业中运用量最大的一种丙烯酸树脂[2]。水性乳液型丙烯酸树脂属于液态形式, 就是我们乳胶漆行业常用的丙烯酸乳液。水性固体丙烯酸树脂属于固态形式, 目前在国内很少生产和运用。水性固体丙烯酸树脂主要应用在纸张上光油和印刷油墨工程中, 同时一些特殊的热塑性固体丙烯酸树脂能满足一些意想不到的性能。

　　2 丙烯酸树脂的应用

　　丙烯酸树脂具有通用性好, 发展快等优异性能, 在各类化工产品中运用广泛, 如汽车漆、内墙漆、木器漆等。从涂料行业来看, 丙烯酸树脂主要运用在以下几个方面:

　　2.1 乳胶漆

　　乳胶漆生产过程中离不开水性丙烯酸树脂的应用, 这是乳胶漆生产关键原料之一。乳胶漆主要以水性丙烯酸树脂做成膜物质, 生产过程中以水为分散介质, 按照工艺量分别添加颜填料、杀菌剂、防腐剂、消泡剂等溶助剂分散搅拌研制而成。乳胶漆是目前装修装饰市场上用量最大的涂料, 它的水分比例比较大, 替换了传统常用的油性涂料, 是一种VOC含量低、生态健康、安全环保的装饰涂料。乳胶漆的发展迎合了现代人们环保理念, 自上市以来在家装市场上迅速崛起, 乳胶漆的规模化生产同时也带动了水性丙烯酸树脂的发展, 给我们的生活带来了很大改变。

　　2.2 油性丙烯酸外墙漆

　　油性丙烯酸外墙漆是一款高级的外墙建筑涂料, 以丙烯酸树脂为成膜物质, 通过添加颜填料、润湿分散剂等溶助剂分散制备而成。油性丙烯酸外墙漆除了具备水性乳胶漆的施工简便、成膜速度快等一般装饰性能外, 还具有卓越的耐候性和保色保光性。此外, 油性丙烯酸外墙漆的制备中, 涂料研发人员一直在探索具有更好疏水性的原材料, 旨在提高丙烯酸外墙漆的耐久性和耐沾污性。目前在涂料研发领域, 已经有部分丙烯酸外墙漆生产企业在尝试用有机硅改性丙烯酸树脂代替传统的丙烯酸树脂, 因为机硅改性丙烯酸树脂研制的涂料具有更好的耐候性和耐热性更佳, 有机硅单体的导入也增强了涂料的耐沾污性[3]。

　　2.3 自喷漆

　　自喷漆是我们日常生活中常见的一种涂料, 自喷漆的使用范围涵盖了我们生活的方方面面, 如汽车漆膜修补、墙面广告刷图、机械磨具的翻新, 甚至用在动物的标志上。自喷漆生产过程中, 有NC、醇酸、热塑性丙烯酸等三大类成膜物质选择, 其中热塑性丙烯酸使用范围最广。以热塑性丙烯酸作为成膜物质的自喷漆在使用操作中, 溶助剂挥发之后即可自行成膜, 施工操作简洁方便, 工程效率高, 在喷漆市场上比较的受欢迎。热塑性丙烯酸类自喷漆固含量高、遮盖力强, 这是其他类成膜物质的喷漆无法比拟的。热塑性丙烯酸类自喷漆具有良好的保色保光性能、漆膜流平好, 通过添加各种色浆调制可以研制出几千上万的品种, 基本满足了市场不同的个性需求。

　　2.4 紫外光固化涂料

　　紫外光固化涂料生产过程中虽然不直接使用丙烯酸树脂, 但其生产原料中的光敏性环氧丙烯酸酯聚合物是通过在传统丙烯酸中添加环氧树脂改性制备而成。光敏性环氧丙烯酸酯聚合物研制之后, 按照生产工艺加入一定量的引发剂、助剂、单体等原料混合分散, 最终才研制出紫外光固化涂料。紫外光固化涂料施工不需要添加固化剂、稀释剂调配, 固化原理是经过光照辐射触发光引发剂快速分解, 生成活性自由基引发单体和低聚物聚合交联, 最终干燥成膜。所以紫外光固化涂料是一款VOC含量低、生态安全、健康环保的装饰涂料。紫外光固化涂料目前普遍使用在汽车美容、医疗机械养护、杂志、食品包装行业中, 有良好的发展前景。

　　2.5 粉末涂料

　　热塑性丙烯酸粉末涂料具有良好的光学性能和保光性能, 它的成膜物质是不含或含极少量活性官能团的热塑性丙烯酸树脂, 但附着力和机械性能不足的缺点限制了其发展。为了克服这一不足, 可以在生产过程中在分子结构中添加少量丙烯酸或甲基丙烯酸链节, 热塑性丙烯酸粉末涂料与底材或底漆的附着力将得到很好的改善;热固性丙烯酸粉末涂料主要成膜物质为热固性丙烯酸树脂与交联剂或交联树脂, 其中热固性丙烯酸树脂是由含活性基因的丙烯酸酯单体共聚得到主链为丙烯酸, 侧链带有活性官能团的丙烯酸树脂, 酯基上带有缩水甘油脂 (带环氧基) 或带羟基、羧基和不饱和键等官能团[4]。

　　在粉末涂料的生产中, 虽然丙烯酸树脂大大低于环氧树脂和饱和聚酯树脂, 也不及聚氨酯树脂, 但在粉末涂料的助剂中, 处处可见丙烯酸树脂的身影。作为粉末涂料功能性助剂使用, 是最大地发挥丙烯酸树脂作用的最大用途, 如流平剂和润湿剂, 虽然用量不多, 但却是其他树脂无法代替的。

　　2.6 其他

　　丙烯酸树脂凭借优良的耐候、耐热、耐腐蚀性能, 在涂料领域基本都能够看到它的影子, 除了上述介绍的几种涂料外, 丙烯酸树脂还可以运用在汽车涂料、油墨涂料、纺织业生产中[5]。丙烯酸树脂的高耐候性, 不仅可以广泛用于室外油性涂料生产中, 还常常被用来改性其他品种树脂, 如轿车漆, 室外装饰漆。部门电子设备需要高耐醇高耐磨的特性, 丙烯酸树脂同样可以加工成具备该特殊功能的防护漆, 喷涂在电子电器产品上。丙烯酸树脂使用技术日益成熟, 除了自身具备的优异性能外, 还可以通过引入有机硅、聚氨酯、有机氟等原材料, 对传统丙烯酸树脂进行改性, 满足更多市场个性需求。

　　结语

　　中国一直以来十分的注重丙烯酸树脂的研发工作, 目前我国的丙烯酸树脂品种已经十分完善, 不仅仅满足了国内涂料行业的运用, 同时在胶粘剂、塑胶工业、医疗药材等领域也得到推广运用。目前丙烯酸树脂在市场上的竞争日益激烈, 想要在丙烯酸类产品中提升利润空间, 还需要我们生产企业在生产规模、工艺控制方面加大投入。只有产品质量稳步提升, 才是市场竞争的根本所在。

　　参考文献
　　[1]朱燕.丙烯酸树脂市场分析与展望[J].粘接, 2012 (11) :31-33.
　　[2]肖九梅.详解丙烯酸树脂化工材料在纺织印染中的应用[J].染整技术, 2015 (12) :11-17.
　　[3]王智和, 丁鹤雁, 任静.涂料用含硅丙烯酸树脂的研究进展[J].有机硅材料, 2001 (04) :29-33.