Page 225 - 《精细化工》2020年第11期

第 11 期 朱 辉，等: 水性苯丙共聚物改性醇酸树脂的制备及性能 ·2371·

1.2.2 苯丙共聚物改性醇酸树脂的制备 1.4 漆膜的制备
[9]
为提高单体转化率，采用双引发剂、分步引发 按照 GB/T 1727—1992 要求，用涂膜器在打磨
苯丙 单体进行 自由基聚 合。将 MMA 5.01 g 过的马口铁板上（70 mm×50 mm×0.5 mm），均匀涂
（0.05 mol）、BA 5.13 g（0.04 mol）、AA 5.04 g 布厚度为 0.1 mm 的水性醇酸树脂。将涂装好的试样
（0.07 mol）、HPA 5.21 g（0.04 mol）、St 14.58 g 置于室温下固化，并用石蜡对待浸泡涂层试样封边。
（0.14 mol）、PMA 35.68 g（0.27 mol）及 BPO（用 1.5 表征及性能测试
量为单体总质量的 1%）混合均匀后，滴加至基础醇 1.5.1 胶膜表征
酸树脂（AR-1）中，在 90 ℃下反应 3 h；之后，在 FTIR 测试：对苯丙树脂改性醇酸树脂胶膜进行
110 ℃下加入高温引发剂 TBPB（用量为 BPO 的 测试。TG 测试：气氛为 N 2 ，温度范围为 20~600 ℃，
1/2），保持反应 3 h，制得略带浅黄色的透明黏稠液 升温速率为 10 ℃/min。原子力显微镜（AFM）测
体；降温至 60 ℃，加入 DEMA 中和，中和度为 80%， 试：将胶膜剪成 15 cm×15 cm 的试样，在轻敲模式
加水乳化，得到改性醇酸树脂（A-AR-1）的酸值为 下观测胶膜表面微观结构。
35 mg KOH/g，固体质量分数为 50%。采用同样的 1.5.2 酸值的测定
方法制备 A-AR-2、A-AR-3。下文采用 AR-1、AR-2、 酸值指滴定 1 g 试样所消耗的 KOH 的 mg 数。
AR-3 分别表示油酸含量为 47%（以油酸、季戊四醇、 试剂：用 KOH 与 95%（质量分数，下同）乙醇配
PA 和苯甲酸的总质量为基准，下同）、57%及 64% 制浓度为 0.1 mol/L 的 KOH 标准乙醇溶液；0.1%酚
的基础醇酸树脂，用 A-AR-1、A-AR-2、A-AR-3 分 酞指示剂；体积比为 1∶2 的 95%乙醇-甲苯混合试
别表示油酸含量为 47%、57%及 64%的改性醇酸树脂。 剂。准确称取试样 1~2 g（精确至 0.0001 g）于锥形
为方便后续纯苯丙树脂相关性能测试，采用相 瓶中，加入适量混合溶剂，待试样完全溶解后，加
同的丙烯酸类单体及用量进行自由基聚合，合成苯 入几滴酚酞指示剂，用浓度为 0.1 mol/L 的 KOH 标
丙树脂。 准乙醇溶液滴定，记录滴定终点时消耗的 KOH 标准
反应路线如下： 乙醇溶液的体积。采用等量的混合溶剂进行空白实
验，并记下消耗的 KOH 标准乙醇溶液的体积 [10] 。
酸值（A）按照式（1）计算：
c (V  V )
A  56.1 1 2 （1）
m
式中：A 为酸值，mg KOH/g；c 为 KOH 标准乙醇溶
液的浓度，mol/L；V 1 为滴定试样消耗 KOH 标准乙
醇溶液的体积，mL；V 2 为滴定空白试样消耗 KOH
标准乙醇溶液的体积，mL；m 为试样的质量，g；
56.1 为 KOH 的摩尔质量，g/mol。

1.5.3 乳液粒径测试
1.3 水性改性醇酸树脂涂料的制备 采用激光粒径散射仪（DLS）测定乳液的粒径
将苯丙树脂改性醇酸树脂乳液和颜填料倒入烧 及粒径分布，测试温度为 25 ℃，激光器角度为 90°，
杯中，在分散机搅拌下加入分散剂、消泡剂、催干 测试激光波长为 633 nm。
剂、抗闪锈剂、流平剂、润湿剂及去离子水，搅拌 1.5.4 凝胶渗透色谱（GPC）测试
[8]
分散 15 min，直至涂料混合均匀 ，具体配方见表 1。 采用凝胶渗透色谱法测定自制苯丙树脂的相对
分子质量及其分布，聚苯乙烯为标准品，N,N-二甲
表 1 水性苯丙树脂改性醇酸树脂涂料配方
Table 1 Waterborne styrene-acrylic resin modified alkyd 基乙酰胺（DMF）为流动相，样品质量浓度为 3 g/L，
resin coating formulations 流动相流速为 1.0 mL/min，测试温度为 40 ℃。
规格 质量 规格 质量 1.5.5 胶膜性能测试
组分 组分
品牌 分数/% 品牌 分数/% 吸水率测试：制备 2.5 cm×2.5 cm 的胶膜，测试
改性醇酸树脂 自制 30.0 抗闪锈剂 自制 0.2 其初始质量 m 1 ，g；25 ℃下在去离子水中浸泡 24 h，
颜填料 WX 30.0 流平剂 DSX 3075 0.3 取出擦干其表面水分，再次称其质量为 m 2 ，g；吸
消泡剂 Dehydran 0.3 润湿剂 Hydropalat 0.3 水率（ω）按照式（2）计算：
140
催干剂 WD06 1.0 去离子水 自制 36.9  /%  m  m 2 ×100 （2）
1
分散剂 760 1.0 m 1