1. 研究目的与意义
醇酸树脂合成技术成熟、原料易得、涂膜的综合性能良好,是涂料用合成树脂中用量最大、用途最广的品种之一。由于其结构特点,使最终涂膜丰满、光亮,以其易于施工和与氧气交联的特性,使其自干通用而得到广泛应用。但它们的干燥和固化相当慢,尤其在常温下更是如此，同时,其涂膜的硬度低、耐水性和耐候性较差。为此,用丙烯酸改性醇酸树脂早已受到颇多关注[1]。丙烯酸树脂具有色浅、耐候、耐光、耐热,耐腐蚀性好、保色保光性强等特点。采用丙烯酸类对醇酸树脂进行改性,可以使醇酸树脂具有优异的保光保色性、耐候性、耐久性和耐腐蚀性及快干、高硬度等优点,拓宽了醇酸树脂的应用领域,而且成本上升不大。既保留了醇酸树脂丰满度好、容易施工等特点，又具有热塑性丙烯酸树脂快干的特点，性价比高，有广阔的应用前景。本研究以丙烯酸单体及脂肪酸为原料生成所需的丙烯酸酯，将丙烯酸酯运用共聚的方法接枝在醇酸树脂上，与羧酸官能团相比，酸酐官能团具有更高的反应性，从而通过醇酸树脂的羟基与酸酐官能团的缩合使得醇酸树脂有效地锚定在丙烯酸预聚物上，所以加入马来酸酐，将醇酸树脂进行改性的研究。
2. 国内外研究现状分析
从1950到1977年这二十年的时间里,研究者主要想使烯二醇聚合物作为醇组分的一部分引人到醇酸树脂中,使醇酸树脂亲水。1978年是水性醇酸树脂研究的高峰年,研究者们主要研究了醇酸树脂的水溶,分散或乳化的方法[2]。其后的研究则转到醇酸树脂漆的性能及改性的研究。水性醇酸防锈漆,水性醇酸漆物化性能的研究得到了极大的发展。美国宣威公司开发的水性醇酸系列涂料,包括底漆、面漆等品种,在质量上可以与溶剂型醇酸涂料媲美,其涂膜不仅具有高光泽、优异的耐水性、耐候性且附着力、干燥性与溶剂型涂料相当,己得到了广泛的应用。但所用技术未见公开报道。我国开发水性醇酸树脂涂料的研究工作始于20世纪60年代初期[3]。天津化工研究院进行了喷涂与浸涂水性醇酸树脂及水性改性醇酸的研究,并达到了试产阶段。但由于涂膜的干率慢及贮存不稳定而未能推广,又受到国内一些原料限制,也未继续研究。国内水性涂料的品种很少,直到80年代后期,技术上的突破才使水溶性醇酸涂料的性能与传统的溶剂型醇酸漆相媲美,从而得到了较快的发展。
一般而言,涂料成膜物通常都是油溶性的,制备水溶性树脂的第一步就是如何将油溶性树脂转化为水溶性树脂,制备的关键是在高分子化合物分子上引人亲水性基团。制备水溶性树脂一般有3种方法:(l)成盐法:通过酸碱反应将聚合物主链转变为可溶于水的阴离子或阳离子;(2)在聚合物中引人非离子基团;(3)将聚合物转变成两性离子中间体,其中成盐法已基本实现工业化[4]。
丙烯酸改性醇酸树脂可采用冷混拼用法、双键共聚法及利用两组分基团反应。
3. 研究的基本内容与计划
实验原理
环氧丙烯酸树脂的合成反应是自由基聚合机理,环氧树脂虽然没有不饱和双键,但含有醚键,其邻位碳原子上的α h和叔碳原子上的h相对而言较活泼,在引发剂自由基的作用下可形成自由基,引发与丙烯酸(甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、苯乙烯等)不饱和单体的接枝聚合反应,制得环氧丙烯酸树脂[15]。
4. 研究创新点
1、通过化学及红外光谱法对比测定改性前后丙烯酸树脂的官能团种类及含量；
2、研究了树脂的耐水性、耐候性；
3、通过接枝共聚法丙烯酸改性提高树脂的反应活性。
