水性固体丙烯酸树脂的应用水性固体丙烯酸树脂的应用保定市兰竹化工有限公司保定市兰竹化工有限公司总经理：高占军总经理：高占军：： 一、丙烯酸树脂的发展史一、丙烯酸树脂的发展史•丙烯酸树脂是由丙烯酸或甲基丙烯酸系单体通过加聚反应聚合而生成的高分子聚合物由于丙烯酸树脂对光的主吸收峰处在太阳光谱之外，所以丙烯酸系涂料具有特别优良的耐光性及耐户外老化性•1927年，德国Rohm&haas公司首先开始了丙烯酸树脂的生产•1931年之后，美、英各国逐步发展了甲基丙烯酸树脂的生产，制造出有机玻璃•1950年后，美国的Du Pont公司将丙烯酸树脂应用于汽车涂料，丙烯酸树脂的巨大优势逐步为人们所重视•1980年后，随着环保运动的兴起，丙烯酸树脂水性化研究蓬勃兴起，迄今已形成众多的树脂品种，在丙烯酸树脂中占有越来越重要的位置•2009年，连续式本体水性固体丙烯酸树脂聚合装置在保定市兰竹化工有限公司诞生该装置采用管式聚合装置，具有极高的产能和极低的能耗 二、兰竹的历史•1997年，兰竹涂料诞生，主要生产外墙乳胶漆•2000年，保定市兰竹化工有限公司成立，采用进口树脂及乳液生产水性上光油•2007年，水墨用丙烯酸乳液研制成功并实现批量生产，成功替换了进口产品。
•2009年，本体树脂聚合装置研制成功，并于2010年投入批量生产 三、丙烯酸树脂的聚合方式：Ø一、乳液聚合一、乳液聚合： 乳化剂在水中达到一定浓度后，继续增加乳化剂的量，乳化剂便会形成胶束，丙烯酸单体在胶束中完成聚合反应，聚合物以细小的颗粒形式稳定的分散于水中，这种聚合方式称为乳液聚合该聚合方式优点在于能合成高分子量的聚合物，但是由于乳化剂的存在，涂层的耐水性及机械强度均受到一定程度的影响Ø二、悬浮聚合：二、悬浮聚合： 悬浮聚合是指在分散剂的存在下，单体以珠滴的形式分散于水中，反应完成后聚合物沉淀于釜底，再经水洗、干燥而成这种聚合也是一种大分子的聚合方式，但是分散剂的存在使产品的纯净性受到影响 Ø三、溶液聚合：三、溶液聚合： 溶液聚合是指在有机溶剂中进行的聚合，其优点是设备简单、投资少，缺点是分子量分布宽，溶剂及未反应单体很难脱除干净，最终使产品的品质受到影响Ø四、本体聚合：四、本体聚合： 本体聚合是指单纯的由丙烯酸系单体直接聚合而成此聚合方式优点是产品纯净，分子量分布窄，固含量高，产品性能优异，但缺点是设备投资大，操作及控制系统较复杂。
四、水性固体丙烯酸树脂在水性上光油中的应用 由于本体法丙烯酸树脂是在高温下完成的聚合，故能生产分子量较低的产品，可应用于各种档次的光油中 常用树脂品种如下： 1 1、树脂的溶解、树脂的溶解 在反应釜中加入水，搅拌状态下加入树脂，再加入氨水或一乙醇胺，开始升温至55-65℃，搅拌至树脂完全溶解，调节Ph值至范围即可 2 2、光油的配制、光油的配制•通用型耐磨光油实例测试指标：测试指标：粘度：40±2sPH值：7-7.5光泽度：55-60℃ （ 60°光泽度计）耐磨：200次（ 4磅）抗粘连性：合格 五、水性固体丙烯酸树脂在丙烯酸乳液合成中的应用Ø1 1、乳化剂：、乳化剂：在同一分子中同时含有亲水亲油基团，并具有表面活性的一类物质称为乳化剂乳化剂分为非离子、阴离子、阳离子、高分子型等品种亲油基亲水基Ø 2 2、乳化：、乳化：将不溶于水的有机物，在乳化剂存在的条件下，经剧烈搅拌，将其以极其细小的液滴形式均匀的分散于水中，形成稳定的乳状液体，这一过程称为乳化 Ø3 3、、HLBHLB值：值：乳化剂的亲水亲油平衡值，是乳化剂的基本指标之一，每种乳化剂都有其特定值，大多数乳化剂的HLB值都在1-40之间，数值越小，表明亲油性越强，反之数值越大，表明亲水性越强。
Ø4 4、胶束：、胶束：当乳化剂水溶液达到一定浓度后，每50-200个乳化剂分子聚集在一起，它们的亲油基彼此并靠在一起，而亲水基向外伸向水相，这种聚合体叫做胶束空气水相少量乳化剂较多乳化剂更多乳化剂 5 5、用于乳液聚合的固体丙烯酸树脂品种：、用于乳液聚合的固体丙烯酸树脂品种： 丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸酯类单体经本体聚合，酸值在220-250mgKOH/g，分子量在5000-20000之间，分子量分布在1.5以下，都可以用于丙烯酸乳液的合成 6 6、乳液聚合工艺过程、乳液聚合工艺过程Ø 将规定量的水投入反应釜中，开始升温至50℃，启动搅拌，加入固体树脂和氨水，升温至80℃，加入乳化剂，之后加入5%的单体乳化10分钟，加入引发剂水溶液，温度升至85℃，10分钟后开始滴加单体，2.5小时内滴完保温1小时，降温至70 ℃时做后消除，保温1小时，降至常温后放料Ø 我公司采用串联式聚合方式，可以最大限度的节约能源，温度控制也很精准 7、质量控制要点要生产出高品质的乳液，需注意以下几点：Ø1、准确计量Ø2、严格控制温度Ø3、足够的搅拌强度 六、水性固体丙烯酸树脂在色浆研磨方面的应用 目前，中国的塑料印刷用油墨还是溶剂型油墨一统天下，随着我国环保和安全问题的加剧，对于水性油墨的需求越来越强烈，但是水性油墨的技术瓶颈需要获得突破性的进展才能满足市场的需求。
国内水性油墨的生产还没有形成气候，还没有形成巨型企业，难以形成大规模的人力、物力、资源的整合只有一些小企业甚至个人在困苦和迷茫中艰难地前行许多人为此倾家荡产、血本无归，他们才是这一行业的先驱，他们才是我们中华民族当之无愧的脊梁！我们可以一无所有，但是我们不能没有蓝天白云，我们不能没有青山碧水！我真诚的希望，我们为数不多的从事着这一伟大行业的志同道合的精英们能能够坦诚地走到一起，成立企业联盟，一起去攻克这一难关，一起去创造属于我们的伟大辉煌！ 我们将乳化的机理引入到色浆的研磨这一领域，以指导我们的生产，效果显著 水性颜料的分散水性颜料的分散是指将不溶于水的颜料，在分散剂的作用下，经过研磨，将颜料以极其细小的颗粒形式分散于水相中形成稳定的分散体，这一理论的核心有以下几点：Ø1 1、、分散剂在水中形成胶束，颜料颗粒存在于胶束中，颜料的粒径越小，需要的胶束越多，也就需要消耗更多的分散剂 Ø 2 2、、颜料与分散剂的HLB值要匹配，每一种颜料都会有一定的HLB值，但是我们目前无法获得准确的数值，但可以通过实验确定它们的大致范围在HLB值一致的情况下，色浆的稳定性最好各种颜料的HLB值相差悬殊，故一种树脂或分散剂不可能生产出优秀的色浆。
Ø 3 3、、相似相溶：分散剂与颜料要有尽可能多的相同或相似的基团这样的色浆才能稳定Ø 4 4、、空间位阻：树脂型分散剂由于大的分子结构，空间位阻作用大，做成的色浆和墨才会有好的贮存稳定性与机械稳定性 5、用于色浆研磨的固体树脂的品种 6 6、色浆的研磨实例：、色浆的研磨实例：主要指标：主要指标：1、粒径：、粒径：≤5μm2、光泽度：、光泽度：≥90%3、稳定性：合格、稳定性：合格 七、水性固体丙烯酸树脂在水性塑料墨方面的应用•水性固体丙烯酸树脂对颜料具有极好的展色性，研磨而成的色浆稳定性好、光泽度高，可以满足水墨对复溶性的要求，也可以使水墨在基材的附着力及印刷品的抗揉搓性、耐水性等方面有优异表现•水墨配方实例水墨配方实例 八、水性固体丙烯酸树脂在水性漆中的应用•利用水性固体丙烯酸树脂配置成的水性漆产品光泽十分高，对基材的附着力较好，抗冲击性、耐折性良好，硬度、防锈和防水性能较好•用于水性漆的树脂品种 LZ-3500树脂溶解参考配方：1、将水、酒精、卡必醇、LZ-2821和一半氨水加入釜中，在搅拌状态下缓慢加入 LZ-3500树脂，待分散均匀后加入另一半氨水2、逐步升温至60-80℃，0.5-1小时树脂溶解完全。
3、待全部溶解为透明状液体，用氨水调节PH值为7.5-8并用水、酒精补齐总重量为100g，温度降为50 ℃放料 水漆参考配方：1、将LZ-3500树脂液、颜料加入烧杯中，开始高速分散2、待分散均匀后通过砂磨机研磨，研磨至光泽达到要求即可 九、水性固体丙烯酸树脂在粉末涂料中的应用•1、丙烯酸树脂与环氧树脂通过配方控制使其与聚酯树脂的相容性变差在加热过程中，一方面羧基与环氧基反应，交联固化；另一方面由于树脂之间的相容性变差，破坏了涂层基底树脂的连续性，形成了微观粗糙表面，得到不同光泽度的涂层•2、丙烯酸粉末涂料是一类高装饰性、高耐候性涂料，具有良好的耐老化性、耐腐蚀性和硬度、高保色保光性•3、相关产品 天行健，君子以自强不息！感谢上苍，让我们诞生于这样的一个伟大的时代，经过几代人的努力，我们伟大的民族终于崛起！志同道合的朋友们，经过我们的努力，我们一定会创造出一个前无古人的伟大业绩！ 感谢上海添粟化学的邹建坚老前辈，您的全水墨理念会一直指引我们前进！这一伟大的理念将是我们永远的目标！ 感谢姚洪元先生，在我们水墨的研发阶段给予无私的帮助您是我永远的朋友，更是我永远的师长。
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