Page 227 - 《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 ·2373·

同时增强树脂的乳化性能，从而使改性后醇酸树脂 在 350~470 ℃时，曲线急剧下降，树脂质量损失较
的粒径变小。随着油酸含量的增加，乳液粒径也随 大，且分解速度较快，这一阶段的失重主要为树脂
之增大。这是由于季戊四醇量一定（0.10 mol），增 中的 C—C、C—O、O—H 键受热分解所引起的；继
加油酸含量会与醇完全反应，从而使羟基相对减少， 续升温至 470 ℃后，树脂分解速度平缓，主要为共
亲水基团减少，水溶性变差。由于季戊四醇具有四 聚物分子链段间的断裂，热失重基本达到平衡 [17-18] ；
个伯羟基，官能度较大、活性高，0.10 mol 油酸会 改性醇酸树脂由于丙烯酸单体与醇酸树脂脂肪酸侧
被季戊四醇完全反应，同时会有羟基未反应，因此 链进行反应，使醇酸树脂侧链增长，更多共价键的
其亲水性最好，表现为乳液粒径最小为 74.44 nm 且 引入，使分子更加紧密，其热稳定性增强；表现为
聚合物分散性指数（PDI）指数最小为 0.262。当油 初始分解温度偏移；A-AR-1 由于含有较多小分子物
酸量为 0.15 mol 时，油酸过量会与季戊四醇反应完 质，其在 150~350 ℃时的质量损失较苯丙树脂大；
全，几乎没有未反应的羟基。当油酸量增加至 0.20 但在 350~470 ℃时，A-AR-1 与单独苯丙树脂热稳
mol 时，由于未能完全反应，因此生成的醇酸树脂 定性相比较，初始分解温度偏移，也可以说明苯丙
稳定性变差，出现分层现象，导致乳液平均粒径变 树脂与醇酸树脂侧链反应，使改性醇酸树脂的热稳
大，稳定性变差。 定性增强。
2.4 树脂耐水性能分析
水性苯丙树脂改性醇酸树脂的水分散性主要是
靠树脂中的亲水基团（—COOH）与胺中和成盐。
同时由于水性醇酸树脂有大量酯键的存在，在过碱
性环境下易水解稳定性较差 [19] 。提高改性醇酸树脂
的耐水性很有必要。对 AR 和 A-AR 进行吸水率和
接触角测试，结果分别为图 5 和 6。

图 3 苯丙树脂 GPC 曲线
Fig. 3 GPC curve of styrene-acrylic resin

2.3 聚合物热稳定性分析
苯丙树脂、AR-1、A-AR-1 的 TG 测试结果如
图 4 所示。

图 5 油酸含量对醇酸树脂吸水率的影响
Fig. 5 Effect of oleic acid content on the water absorption
of alkyd resins

图 4 苯丙树脂、AR-1、A-AR-1 的 TG 曲线
Fig. 4 TG curves of styrene-acrylic resin, AR-1 and A-AR-1

由图 4 可知，当温度小于 150 ℃时，树脂的质
量基本未发生变化；当温度在 150~350 ℃时，树脂
质量有较小的损失，此时为树脂中的小分子物质挥
发所致，但聚合物的链段结构未发生改变；当温度