桐油酸丙烯酸甘油酯改性水性丙烯酸樹脂及其應(yīng)用性能.pdf

1、鑒于環(huán)保型水性丙烯酸樹脂的涂膜具有吸水率較高、耐熱性差等缺點(diǎn)，人們研究對(duì)其進(jìn)行改性以提高涂膜的綜合性能。桐油是一種可再生植物油，具有附著力強(qiáng)、防水、耐熱等優(yōu)良特性，分子中具有能發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)的共軛雙鍵、羧基等官能團(tuán)。通過化學(xué)反應(yīng)讓桐油生成其衍生物后引入水性丙烯酸樹脂，制備桐油基改性丙烯酸樹脂，可改善水性丙烯酸樹脂涂膜的耐水性、耐溶劑性和耐熱性，同時(shí)增加桐油的附加值，產(chǎn)生良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
　　以桐油為原料，經(jīng)兩步反應(yīng)制備桐油

2、酸縮水甘油酯，然后將桐油酸縮水甘油酯與丙烯酸反應(yīng)制備桐油酸丙烯酸甘油酯，再用桐油酸丙烯酸甘油酯改性水性丙烯酸樹脂，最后以桐油基水性丙烯酸樹脂與異氰酸酯固化劑配制成雙組分木器清漆——桐油基水性丙烯酸聚氨酯木器清漆。主要研究結(jié)果如下:
　　1.以桐油為原料合成了兩種新型桐油基衍生物——桐油酸縮水甘油酯和桐油酸丙烯酸甘油酯:
　　采用兩步法合成了桐油酸縮水甘油酯:首先在90％甲醇-水體系中，控制原料比n桐油∶n氯氧化鉀為1∶3.3

3、，V溶劑∶m桐油為3∶1(mL/g)，回流反應(yīng)2h，得白色桐油酸鉀;然后以無水乙醇為溶劑，V溶劑∶m桐油酸鉀為4∶1(mL/g)，n桐油酸鉀∶n環(huán)氧氯丙烷為1∶4，回流反應(yīng)4h，桐油酸縮水甘油酯的收率為92％，環(huán)氧值為4.7，接近理論環(huán)氧值4.8。兩步反應(yīng)總收率接近75％。
　　合成了桐油酸丙烯酸甘油酯，其適宜合成條件為:采用四丁基溴化銨為催化劑、對(duì)苯二酚為阻聚劑，原料n桐油酸縮水甘油酯∶n丙烯酸為1∶1.1，110℃反應(yīng)2h，得

4、黃色桐油酸丙烯酸甘油酯，酯化率達(dá)97％。
　　2.利用桐油酸丙烯酸甘油酯改性水性丙烯酸樹脂，同時(shí)采用該樹脂制備了雙組分桐油基水性丙烯酸聚氨酯木制清漆:
　　采用桐油酸丙烯酸甘油酯改性水性丙烯酸樹脂，桐油酸丙烯酸甘油酯含量為8％時(shí)所得桐油基水性丙烯酸樹脂漆膜的性能最佳，耐熱性能提高，第一最大分解速率溫度提高48℃，硬度達(dá)2H，附著力為1級(jí)，貯存180天仍然很穩(wěn)定。
　　制備了雙組分桐油基水性丙烯酸聚氨酯木器清漆。以Bay

5、hydur305為異氰酸酯固化劑，桐油基水性丙烯酸樹脂為主要成膜物質(zhì)，nNCO∶nOH為1.5∶1.0，所得樹脂耐熱性提高，玻璃化溫度提高近20℃，第二最大速率分解溫度提高約49.3℃。漆膜外觀光滑平整，漆膜光澤度為88°，硬度為2H，在水中放置48 h保持穩(wěn)定，其他性能均能達(dá)到漆膜一級(jí)應(yīng)用要求。
　　本工作合成了桐油酸縮水甘油酯及桐油酸丙烯酸甘油酯，且以桐油酸丙烯酸甘油酯改性水性丙烯酸樹脂，進(jìn)一步配制成雙組分水性丙烯酸聚氨酯木器