怎样提高丙烯酸酯乳液cas号对PVC基材的附着

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磷酸丙烯酸酯共聚改性苯丙乳液的研究
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怎样提高丙烯酸酯乳液对PVC基材的附着
现在要做一款丙烯酸酯乳液,玻璃化温度设计在50-60度,但是基材是PVC的,涂覆之后,烘干,或高温烘干,冷却室温,用透明胶带测试附着力,感觉不是很好,各位有什么好的办法吗?我做的苯丙的乳液。
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丙烯酸酯共聚乳液调湿涂料的制备与性能研究
第43卷第2期涂料工业V01.43No.22013年2月PAINT&COATINGSINDUSTRYFeb.2013丙烯酸酯共聚乳液调湿涂料的制备与性能研究欧阳娜,林松柏,李云龙,柯爱茹(黎明职业大学轻纺工程系,福建泉州362000)摘要:以自制的聚丙烯酸树脂为吸水剂,采用色浆法制备丙烯酸酯共聚乳液调湿涂料,通过考察颜基比、吸水树脂用量、基材类型对涂膜亲水性、耐水性、附着力等陛能的影响,确定了最佳制备工艺条件。探讨了颜基比、吸水树脂用量以及涂膜交联温度对调湿性能的影响,结果表明:当颜基比为1:1~1.5:l,聚丙烯酸树脂用量在2%一5%(质量分数)时,涂膜的综合性能较好,在高温下烘干,可以加速涂膜的干燥,但涂膜的最大吸湿量有所下降。该调湿涂料可应用于内墙的装饰。关键词:丙烯酸酯共聚乳液;聚丙烯酸;亲水性;调湿涂料中图分类号:TQ630.7文献标识码:A文章编号:0253―4312(2013)02―0027―04PreparationandPropertiesofAcrylicCopolymerEmulsionHumidityControllingPaintOuyangNa,LinSongbai,LiYunlong,KeAim(DepartmentofLight觑d瑚£∥&却in,LimingVocationalUniversity,Quanzhou,Fujian362000,China)Abstract:Thetitleacryliccopolymeremulsionhumiditycontrollingpaintwaspreparedbycolorantmeth―odusingthehomemadepolyacrylicresinassuperabsorbentpolymer(SAP).Thisarticlehasdiscussedtheinfluenceofpigment/binderratio,SAPdosage,andsubstratetypesonthepaintfilmproperties,suchashy?drophilicity,waterresistance,adhesion,tofinalizetheoptimumpreparationconditions.Thefactorsaffectingtheperformanceofthehumiditycontrolling,suchasP/Bratio,SAPdosageandcrosslinkingtemperatureswerediscussed.TheresultsshowedthatwhenP/Rratiowas1:1―1.5:1,SAPdosagewas2%~5%(m/m),thefilmshowedthebestcomprehensiveperformance.Dryingunderhightemperature,couldacceleratethefilmdry,butthefilm’Shighestmoistureabsorptionquantitydecreased.Thishumiditycontrollingpaintcouldbeusedasindoordecoratinepaint.KeyWords:acryliccopolymeremulsion;polyacrylicacid;hydrophilicity;humiditycontrollingpaint合适的相对湿度环境对人的健康、产品的生产以及物品耐水、符合调湿要求的亲水性涂料,正逐渐成为关注的热的保存都具有十分重要的意义。加拿大学者AnthonyVArun.点‘2-5]。本研究以自制的聚丙烯酸树脂为吸水剂制备丙烯酸del等综合了各种因素,推荐最佳的相对湿度范围为40%~酯共聚乳液调湿涂料,并对其调湿性能进行了测试。60%…,在这种条件下细菌、病毒等数量最少,将各种病症和l对人有害的各种化学作用发生的可能性降到最低,同时也能实验部分保证空气中一定的臭氧发生率,使空气得到清新净化。1.1主要原料传统的方法一般采用空调系统来控制相对湿度,设备投丙烯酸:化学纯、过硫酸钾:分析纯、Ⅳ’Ⅳ一亚甲基双丙烯资、机械的日夜运转以及能量消耗等方面的花费昂贵,不符合酰胺:化学纯、十二烷基苯磺酸钠:分析纯、六偏磷酸钠:化学节能环保的要求。在物体表面涂履一层具有湿度调节功能的纯、二甲基硅油:分析纯、磷酸三丁酯:分析纯、四氯苯醌:分析亲水性涂料,即调湿涂料,便可解决以上问题。亲水性涂料是纯、松节油:分析纯,广东汕头市西陇化工厂。一种用于改善物体表面性能的特殊水性涂料,该涂料成膜以醋酸乙烯一丙烯酸酯共聚乳液:工业纯,市售;金红石型后可以大大增加基材的亲水性。20世纪60年代,人们开始着二氧化钛:工业纯,青岛邦太化工有限公司;立德粉:工业纯,手节约能源的调湿材料的研究,目前已经开发出多种调湿材潮州市粤东化学工业公司;滑石粉:工业纯,上海硕斯滑石粉料。但针对调湿涂料的研究,国内还很少涉及。制备亲水且有限公司;碳酸钙:工业纯,上海泗联化工厂有限公司。[基金项目]福建省教育厅A类项目(JAl0283),福建省自然科学基金项目(2009J01319)作者简介:欧阳娜(1978一),女,硕士,讲师,主要从事功能高分子材料方面的研究。万方数据欧阳娜等:丙烯酸酯共聚乳液调湿涂料的制备与性能研究1.2涂料基本配方和工艺1.2.11.4.2涂膜硬度测试采用邵尔硬度法测定,数据仅供平行比较。吸水树脂的制备在装有搅拌装置、通氮气的三颈瓶中,加入丙烯酸和水,在氮气保护下,依次加入交联剂、引发剂,保持反应温度55℃,搅拌10min后,停止通氮气。在60~65qC下反应2~3h后,制备出聚丙烯酸吸水树脂。干燥,粉碎,备用山J。1.4.3涂膜附着力测试采用划格法(GB/T9286--1988)测定。1.4.4涂膜耐水性测试将涂膜样板的2/3放入室温的蒸馏水中,记录涂膜溶胀、剥落或起皱的时间。1.2.2基本配方和工艺本研究的基本配方见表1,制备工艺采用色浆法,分为颜料高速分散和调漆低速搅拌2个阶段。表1基本配方和工艺Table1Basicformulaandprocess1.4.5涂膜耐酸性测试将样品涂膜在35℃下于pH=3的醋酸溶液中浸泡48观察外表变化。h,1.4.6涂膜耐碱性测试20℃时,将样品涂膜在20%的氢氧化钠溶液中浸泡30.20.70.3O.33去离子水十二烷基苯磺酸钠六偏磷酸钠二甲基硅油分散阶段磷酸三丁酯四氯苯醌金红石型钛白粉立德粉滑石粉碳酸钙吸水树脂松节油调漆阶段‘2’醋一丙乳液(50%)磷酸三丁酯总计(2)一低速搅拌下,按表中次序加料,28~23min,观察并记录涂膜表面的变化。1.4.7涂膜吸水率测定称取一定量所需测定的涂膜,将试样浸入85℃水中浸泡rain后取出,擦干其表面的水后称质量,求得吸水率。0.131.4.8防结露值的测定调湿涂料具有吸湿防雾的作用,测定其防结露值,不仅具有实际意义,还可以得到亲水性的定量结果。将试样在玻璃模具(80mmX80mm×2mm)内注满,在(85±5)℃下干燥后称质量,然后将模具倒置于水浴锅上,水温保持(50±5)℃,1.O~6.02.653.3~26.76hA取出试样,立即称其质量,防结露值按式(2)计算。7J。F=(m2一m,)/12.8式(2)式中:12.8为模具体积,cm3;m.一干燥试样和玻璃模具的质量,g;m:一吸雾后试样和模具的质量,g。loo%min;注:(1)一按表中所述组分的次序加料,调匀,并高速分散202结果与讨论2.11.3调湿涂料的性能表征1.3.1颜基比对涂膜性能的影响颜基比对涂膜性能的影响见表2。表2颜基比对涂膜性能的影响不挥发物含量的测定在洁净的培养皿中称取一定质量的样品放人干燥箱内于(85±5)oC下干燥30rain,取出放在干燥器中,冷却至室温后称量。不挥发物含量Ⅳy按式(1)计算。NV=[(m:一m)/(m。一m)]X100%Table2Theinfluenceofpigmentbinderratioformanceofthefilmontheper-式(1)附着力/级邵A硬度耐水性耐碱性22式中:m一培养皿质量,g;m。一干燥前培养皿和试样的质量,g;m:一干燥后培养皿和试样的质量,g。1.3.2调湿涂料黏度的测定本实验采用涂一4“杯黏度计测定涂料黏度,测量范围为20~150S:235660S34330S42918S699rain634rain印1.5rain良好良好良好一般一般一般耐酸性48h内无明显现象J1.4调湿涂膜的性能测试M紫掣0.63950.8180o.79570.70510.58730.48931.4.1涂膜的制备将静置后的吸水涂料样品搅拌均匀,在不混入气泡的情况下在模具上涂覆,使涂膜厚度达到(1.0±0.2)mm,将制备好的试样在室温条件下放置12h,冉于(85±5)qC干燥箱中烘24h,取出后冷却至室温。注:附着力O级最好,1级次之,依次类推,5级最差。不同颜基比下涂料的配方常数见表3。配方常数是指涂料配方设计中的体积周含量、质量固含量、颜料体积浓度(PVC)。它们是涂料正常生产中的质量控制项目,直接影响着涂料的性能。万方数据欧阳娜等:丙烯酸酯共聚乳液调湿涂料的制备与性能研究表3不同颜基比时涂料的配方常数Table3Differentpigmentbinderratioofthecoatingformu-laconstantTable4表4吸水树脂用量对涂膜性能的影响Intluenceol’SAt’contentonpl’olwrtlesofthefllm邵A硬度质蛙同含量/%40.2体积固含量/%32.1744.532.7825.547.96326l6l25935957350.233.7340.952.234.3746.753.634.9050.4附着力/级耐碱性耐酸性吸水率/%黏度/s密J存/(g-mI不挥发物含I、2333.6233.9兀明!ilj_溶胀脱象4854245848颜料f¥lJ!浓度/%14.7h内无明显现象8665139941631301.413252.44204>1501.438452.79结合表2和表3可以看出,涂膜的物理性能和耐化学性能随着乳液含量的增大即PVC(见表3)的降低而有很大提高,主要是由于涂料中的乳液含量较高时,涂膜在形成中,颜填料粒子能很好地分散在成膜物质中,形成一个连续相,使得涂膜的耐水性、耐溶剂性、硬度和附着力等性能均得到了很大提高。颜基比对涂料的亲水性也有一定影响,图l为相关样品防结露值、耐水性的对比曲线。6()¨1.3440I.36321.394250.895I.461.姒)051.98/%49.522.3不同基材对涂膜性能的影响将以醋丙乳液为基料配制的涂料分别涂在以下几种基材上,测定其耐水性和附着力。结果见表5。50()Table5411I):表5不同基材对涂膜性能的影响In玎u明ceofdifferentbasematerialontlit'filIllpropertiesof30c,辇2(JIl絮1flcl耐水性L,.o..J.。1.3.1二..二.0.10l>l2>240附着力/级1颜基比r一防结露值;b_一耐水性图1Fig.1由表5可见,涂在聚氯乙烯(PVC)板和水泥上的涂膜有onanti―sweatand不同颜基比下涂膜的防结露值和耐水性OilCurveofdifferentpigmentbinderratiowater很好的耐水性,在玻璃板和马口铁上耐水性较差。导致这种差异的原因是:玻璃板表面与涂料基料极性相反,不耐水;马口铁为金属质地,有机相之间的液体一固体一空气三相很难被液一固相取代,接触角大,表面张力大。因而耐水性最差。与之相反,PVC板和硅酸盐水泥的表面是极性的,与涂料极性相似,故耐水性良好。调湿涂料对各种基体的附着力也是表征涂料性能的一个重要指标。表5显示变化趋势与耐水性基本一致。当粘结剂与被粘物表面张力相等且极性相同时,界面张力最小,粘接力最大。8J。由此可知,PVC板和水泥板与共聚胶膜的极性相同且表面张力接近,因此附着力良好。对玻璃板和马口铁而言,表面张力较低,附着力较差。可见,醋丙共聚乳液在不同基材上成膜时,耐水性和附着力也随之而异。在极性相似表面上,涂膜耐水性和附着力良好一J。resistancepropertiesofthecoating从图1可以看出,随着颜料的增多涂膜耐水性下降,防结露值先增大而后逐步减小。这是因为当颜料较少时,涂料体系中主要成分是醋一丙乳液,受体系黏度的影响,吸水剂在其中分布不均匀,防结露性能受影响;而随着颜料的增多,颜料粒子能较好地分散在成膜物质中,形成一个连续相,吸水剂开始均匀分布,比表面增大,亲水性增强,在颜基比为l:1一1.5:1时,达到最大值。之后,颜料继续增大到一定程度则会发生团聚而影响涂料中各组分的均匀分布,使得涂膜附着力下降,耐水性也降低,防结露值也受到一定影响。综合考虑涂膜的亲水性、耐水性和其他性能,确定颜基比范围为l:1~1.5:1。2.2吸水树脂用量对涂膜性能的影响在配方中其他条件不改变的情况下,以玻璃板为基材,测得吸水树脂用量对涂膜性能的影响,结果见表4。从表4可以看出,随着吸水树脂用量的增加,配方常数明显增大。这是因为吸水树脂为交联固体,可吸水膨胀,在其他条件不改变的情况下,明显增加了体系黏度、密度和不挥发物含量。涂膜的硬度、附着力和耐水性则随着吸水树脂用量的增多呈现下降趋势,亲水性则是明显增强。这是因为吸水树脂中含有极性较强的羧基,因此其用量的增加有利于增强涂层的吸水率和防结露值,但同时易造成涂层吸水、溶胀和脱落,其耐水性会随之降低。吸水树脂的用量为涂料总量的2%~5%(质量分数)为宜。2.4涂膜的吸湿性能测试饱和蒸气压下的吸湿量的测定在干燥器中进行。将干燥器中的干燥剂取出,加水至液面接近隔板,这样将盖子盖上时干燥器内空间就形成了一个封闭环境,可以近似认为是一个饱和湿度环境。称取一定质量的调湿涂膜(质量记为m。),置于培养皿中,放到干燥器中的隔板上,盖上干燥器后每隔-÷段时间将培养皿取出并测量调湿涂膜的质量m.,此时刻的含湿量为(m。一,no),吸湿率为(m。一mo)/mo。以吸湿率对时间作图,即可得到饱和蒸气压下调湿涂料的吸湿曲线’8J。为了比较同一样品在20℃和35℃下吸湿情况,前78.5h保持在万方数据欧阳娜等:丙烯酸酯共聚乳液调湿涂料的制备与性能研究20℃,以后时间保持在35℃。2.4.1内墙涂料是在室温下成膜并缓慢干燥的,但彻底干燥需要很常时间,为了实验的顺利进行,采用了高温烘干,以加速涂膜的干燥。从图4中的对比曲线可以看出,室温干燥与高温洪干对涂膜的吸湿性能没有很大影响,但对最大吸湿量有一定影响。这可能是因为在高温下成膜时,涂膜中可能发生某些高分子链的断裂,不利于涂膜的均匀形成,因而最大吸湿量下降。颜基比对饱和吸涅性能的影响图2为颜基比对吸湿性能的影响。3025X、毒20詈15100204060\产35、613结语(1)涂膜的物理性能和耐化学性能随着乳液含量的增大l’P――?――.L-------L---L―――L――u-.-JL--_---J---?---^―――?―-―』?--^一8010()12014016(而有很大提高,在颜基比为l:1―1.5:1时,涂膜可同时获得较好的亲水性和耐水性。(2)随着吸水树脂用量的增多,涂膜的硬度和耐水性下降,附着力变化不大,亲水性则明显增强;其用量在2%一5%时,所得涂膜的综合性能较好。(3)以聚丙烯酸树脂为吸水剂,制备的丙烯酸酯共聚乳液涂料具有一定的调湿性能,其调湿性能受颜基比、吸水树脂用量以及涂膜交联温度的影响。时间/h一.-一颜基比I:1:一颜基比25:1图2不同颜基比下涂膜的饱和吸湿曲线Fig.2Effectofdifferentpigmentbinderratioonmoistureadsorptionofthefiha比较图2中的2条曲线可以看出,随着涂料中颜料量的增加,涂料的吸湿速度和饱和吸湿量都降低;其次,单看其中一条曲线,涂料的调湿性能受温度影响,即在较低温度下,涂料开始快速吸湿,一定时间后,吸湿速度降低,达到最大吸湿值,而在较高温度下,涂料又开始放出水分,从而起到调湿的功能。参考文献[1]ATHONYeffectsofVA,ELIAMrelativehumidityS,JUDITHHB,eta1.Indirecthealthinindoor2.4.2吸水剂用量时饱和吸湿性能的影响图3为吸水剂用量对吸湿性能的影响。3530environments[J].Environ?mentsHealthPerspectives,1986,65(11):351―361.[2]吕维华,王荣民,何玉凤.调湿涂料研究进展[J].涂料工业,2009,39(2):59―64.LVWH,WANGRM,HEYF.Pro黜inShumidity―controlling透25讣20coatings[J].Paint&CoatingsIndustry,2009,39(2):59―64.[3]MIYAGIM.waIlcoatingmaterialshavingthermalinsulation,humid―itycontrolanddeodorizationfunctionusefulas墨1510一)innerwallfinishingmaterials:JP2007161504[P].2007―06―28.[4]HARAf)2()4f}f“)8f1l()(1l二f)14¨lf“JK,YAMAMOTOY,FUJIOKAK,eta1.Catalystbodyandairconditioner:JP,2007289934[P].2007―11―08.HL,PENGZ一吸水荆孤,:图3Fig.3EffectofdifferentSAPt/h[5]YANG一吸水剂2,1/,,tesQ,ZHOUY,eta1.Preparationandperforman―ofanovelintelligenthumiditycontrolcompositematerial[J].En?不同吸水剂用量下涂膜的饱和吸湿曲线coneentOnergyandBuildings,2011(43):386―392.moistureadsorptionofthefilm[6]李晓丽,林松柏.聚丙烯酸酯内墙调湿涂料的性能研究[J].涂料工业,2007,37(9):21-24.LiXL,LINSB.Studyon从图3可以看出,在高湿环境下,随着吸水剂含量的增加,饱和吸湿量增加。由于吸水剂为交联结构,它吸收的水分能被锁在其交联网络中,对涂膜的附着力影响较小。[7]acrylichumiditycontrollinginteriorwallpaint[J].Paint&CoatingsIndustry,2007,37(9):21―24.于洁,王大勇,程俊.聚丙烯酸酯透明防雾涂料的研制[J].涂料工业,2002,32(9):6―10.YUent2.4.3成膜温度对饱和吸湿性能的影响图4为成膜温度对吸湿性能的影响。35J。WANGDY,CHENGJ.Developmentofpolyacrylatetranspar-antifogging万方数据■■一――30coatings[J].Paint&CoatingsIndustry,2002,32(9):6―10.透25替20嚣151(355寸、.。t[8]YUBF,HUzB,LIUM,eta1.Reviewofresearchonair―condi―tioningsystemsInternationalandindoorairqualitycontrolforhumanhealth[J].JournalofRefrigeration,2009(32):3―20.[9]李双林,吴玉庭,马重芳,等.新型调湿涂料调湿性能的初步试验研究[J].工程热物理学报,2004,25(3):503―506.LIS2040608f)10012014()16iL,WUYT,MACHF,eta1.Anexperimentstudyanddesorptioncharacteristicofnewonthemois-一室温成膜;一t/htnreabsorptionlinghumiditycontrol-―一9()℃成膜coating[J].JournalofEngineeringThermophysics,2004。25图4不同成膜温度下涂膜的饱和吸湿曲线on(3):503―506.Fig.4Effectofdi珏erentfilm―formingtemperaturemoisturead―sorptionofthefdm收稿日期2012―12―24(修改稿)
丙烯酸酯共聚乳液调湿涂料的制备与性能研究作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):欧阳娜, 林松柏, 李云龙, 柯爱茹, Ouyang Na, Lin Songbai, Li Yunlong, Ke Airu黎明职业大学轻纺工程系,福建泉州,362000涂料工业Paint & Coatings Industry)
参考文献(9条)1.ATHONY V A.ELIA M S.JUDITH H B Indirect health effects of relative humidity in indoor environments 1986(11)2.吕维华.王荣民.何玉凤 调湿涂料研究进展[期刊论文]-涂料工业 2009(02)3.MIYAGIM Wall coating materials having thermal insulation,humidity control and deodorization function s useful asinner wall finishing materials 20074.HARA K.YAMAMOTO Y.FUJIOKA K Catalyst body and air conditioner 20075.YANG H L.PENG Z Q.ZHOU Y Preparation and performantes of a novel intelligent humidity control composite material2011(43)6.李晓丽.林松柏 聚丙烯酸酯内墙调湿涂料的性能研究[期刊论文]-涂料工业 2007(09)7.于洁.王大勇.程俊 聚丙烯酸酯透明防雾涂料的研制[期刊论文]-涂料工业 2002(09)8.YU B F.HU Z B.LIU M Review of research on air ~ conditioning systems and indoor air quality control for human health 2009(32)9.李双林.吴玉庭.马重芳 新型调湿涂料调湿性能的初步试验研究[期刊论文]-工程热物理学报 2004(03)
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一、产品介绍
用于增进水性涂料与油墨在聚丙烯材质上的附着效果,也可以用作ABS、橡胶、PET、OPP等各类塑胶底材,本产品是以丙烯酸改性的自乳化水性分散体,不含游离TDI、甲醛以及重金属等有害物质。在PP塑胶底材或改性PP塑胶底材上具有出色的附着力。用作附着力底漆树脂。提高丙烯酸乳液、丁苯乳液、聚氨酯水性分散体等水性涂料、油墨、胶粘剂对于塑料、玻璃、纸张布等基材的附着力和光亮性。
二、产品特征
组成:丙烯酸改性氯化聚烯烃
外观:白色至乳黄色液体
不挥发份:20-25%
比重:1.03
三、主要特性
用于增进水性涂料与油墨在聚丙烯材质上的附着效果,也可以用作ABS、橡胶、PET、OPP等各类塑胶底材,不含界面活性剂
直接当成唯一树脂或搭配其他树脂用于制造各类塑胶底漆。
低泡沫、干燥速度
低成本涂装优势
贮存期长,达1年以上,与水性树脂相容性好、不冲突
不黄变,不影响产品外观
优越的湿态和干态附着力,对于涂层的密着性帮助巨大。
提高撕裂强度和柔韧性性
耐老化性能优越。
四、应用领域:
PP用于水性涂料与油墨
适用于各种PP塑料底漆,如汽车、电动车保险杠、挡泥板,3C电子PP底材,玩具,改性PP底材如碳酸钙改性PP,玻璃纤维加强PP等。
在塑料PP、改性PP等难以附着的塑胶上有出色的附着力
层间附着力优异,用于做附着力底涂
优异的耐候性、耐老化性,耐水性好
五、添加量
单独当成树脂使用或占树脂全量的50-100%
作为助剂添加,总量的5-10%
净重25kg/200kg&&&&
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