高固体分树脂研究进展

  随着人们对环保的日趋重视，对VOC排放量的规定也日趋严格，对溶剂型丙烯酸涂料及其他溶剂型工业涂料的需求也日趋减少。为促进节能环保，经国务院批准，自2015年2月1日起在生产、委托加工和进口环节对涂料征收消费税。因此，在涂料研发和生产过程中，开发低溶剂型、高固体分，并在性能、价格、使用条件方面具有竞争优势的树脂产品显得尤为重要。粉末涂料、水性涂料、紫外光固化涂料和高固含量涂料因VOC含量低，使其在涂装过程中能达到规定的排放标准。水性涂料的VOC指标虽容易达到要求，但其含有的成膜助剂和胺类中和剂都具有很大的光化学活性，挥发的VOC对臭氧的影响也不容忽视，且其光泽、耐久性、耐腐蚀性较差，不能全部取代溶剂型涂料；粉末涂料虽然不使用溶剂，但是其施工较为复杂；高固含量涂料挥发的VOC含量很低，施工性能好，在环境保护及漆膜性能方面是较为理想的产品，因此对高固体分树脂的研究也随之成为重点工作。
  目前研究较多的高固体分树脂主要包括：高固体分丙烯酸树脂、高固体分聚酯树脂、高固体分聚氨酯树脂、高固体分醇酸树脂。
  高固体分丙烯酸树脂
  根据合成单体的不同，高固体分丙烯酸树脂可分为普通高固体分丙烯酸树脂、含CarduraＥ－10（叔碳酸缩水甘油酯）高固体分丙烯酸树脂、含硅高固体分丙烯酸树脂和含氟高固体分丙烯酸树脂等。
  普通高固体分丙烯酸树脂
  杨高林等在丙烯酸单体中加入甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸叔丁酯单体，得到的树脂由于在丙烯酸主链结构上引入较大位阻基团，聚合物链不会过度缠绕，有效地降低了黏度；此外，漆膜表面存在的大体积叔丁基结构可形成疏水性的保护层，降低了漆膜的表面能，使得漆膜具有良好的耐湿性及耐化学性，并有良好的耐候性，漆膜的光泽、丰满度、鲜映性、耐候性以及机械性能等指标都与参照进口产品相当，该高固体分丙烯酸树脂的各项性能指标达到了同类进口产品水平。樊佩华等研究了引发剂种类、用量及引发剂复配等因素对合成高固体分羟基丙烯酸树脂的黏度及单体最终转化率的影响。结果显示，引发剂用量占单体的4％～5％为使用比例；而在保温阶段，补加引发温度高的引发剂，可提高单体转化率。王小玉等采用单体与引发剂溶液同步连续滴加工艺，通过对引发剂用量及聚合反应温度的调控，有效地降低体系黏度并控制体系中羟基的分布，成功地制备了固含量达70％以上的高固含量低黏度羟基丙烯酸树脂。