深扒水性樹脂合成那些隱晦技術點【精華】
作者：水性樹脂廠家-常州斯賽
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發(fā)布日期：2021-06-17
水性樹脂的合成難不難？有哪些技術要點需要注意的？有誰知道？為了給出參考，小編跑去了公司實驗室，開始了三天的資料收集。下面，小編將會為大家展示精華要素，大家可不要錯過了，干貨滿滿，一起來看看吧！
水溶性樹脂具備水溶性是聚合物的分子主鏈上引入足夠量的強親水性基團，包括：－COOH、—OH、－NH2、－0－、＝SO3H、－CONH2、－CH2OH 等。制備所得到的水溶性樹脂再經中和成鹽制得水溶性樹脂，因此，分子鏈中必須含有足夠可中和成鹽的親水官能團。常見的樹脂類型：(1)、帶有氨基的聚合物以羧酸中和成鹽；(2)、帶有羧酸基團的聚合物以胺中和成鹽；(3)、含羥基的樹脂通過皂化得到(聚醋酸乙烯酯通過NaOH水解制備聚乙烯醇)。
2水分散性樹脂制備方法
目標樹脂聚合物的分子主鏈上不帶親水基團或者帶有較少的親水基團，樹脂不溶解或者不能完全溶解于水中，通過一定的制備或加工方法，能夠分散在水中，形成以水為介質的分散液。水分散樹脂通常可分為自乳化法和乳化法兩種類型。
1)、自乳化法制備水分散性樹脂
自乳化法又稱內乳化法，樹脂聚合物分子鏈中含有一定量的親水性基團，能夠進行中和成鹽，但又不能完全溶解在水中。制備自乳化法分散性樹脂，利用分子鏈中親水基團，與水混合、攪拌等過程，即可制備出穩(wěn)定的水分散型乳液。特點：體系中無需加入助溶劑。
制備水性涂料、膠黏劑等產品所有的水性樹脂中，自乳化水分散樹脂占據(jù)了絕大多數(shù)，近十多年來，種類樹脂的自乳化水性化技術，特別是多元雜合水性樹脂的研究和開發(fā)異常迅速。
2)、外乳化法制備水分散性樹脂
外乳化法又稱強制乳化法，樹脂聚合物分子鏈中完全不含有親水基團或者分子鏈中含有極少量的親水基團，且自身所帶的親水基團不足以進行自乳化得到穩(wěn)定的樹脂乳液，制備樹脂乳液的方法叫強制乳化法。特點：反應體系中必須添加乳化劑，采用強制乳化方法(高速攪拌、膠體磨或均化器等)，才能得到穩(wěn)定性較好的水分散性乳液。
相對而言，外乳化法制備水分散型樹脂乳液，由于體系中存在親水性乳化劑殘留影響，樹脂固化成膜后膠膜的性能會受影響。
3樹脂水溶性與穩(wěn)定性影響因素
樹脂水溶性即樹脂在水中的溶解能力，主要決定因素是樹脂聚合物分子主鏈中帶親水基團的決定。但是，樹脂的結構、基團類型、分子量及其分布以及所使用的中和劑、助溶劑均對樹脂水溶性及其穩(wěn)定性存在影響。
1)、親水基團的類型影響
(1)、醚基團影響：醚基越多，水溶性表現(xiàn)情況越好；(2)、醇基影響：使用不同比例醇基，能夠制備不同水溶性樹脂；(3)、羧基影響：使用不同比例羧基，能夠制備不同的水溶性樹脂。
2)、分子量影響
樹脂聚合物分子量對目標樹脂水溶性性能影響較大。其中，分子量小樹脂聚合物，水溶性較好、但涂膜的防腐性能差；分子量較大樹脂，水溶性較差，但是涂膜的防腐性能較好。
確保樹脂水溶性前提下，盡可能提高目標樹脂的分子量，以制備性能更佳的涂膜。同時，所制備的目標樹脂分子量分布越窄，涂膜性能越好，但是水溶性越差。分子量分布越寬，分子間存在互溶效應，常常有利于改善目標樹脂的水溶性，但是漆膜的性能和穩(wěn)定性均會受到影響。
3)、中和劑影響
中和劑可以明顯影響樹脂水溶性、儲存穩(wěn)定性、黏度、固化速率及涂膜的泛黃性。根據(jù)不同的樹脂品種，選擇不同的中和劑。其中，常溫干燥的水溶性漆，需選用低沸點的中和劑；淺色漆則選用變色性小的中和劑。
常見中和劑包括：氨、乙醇胺、二乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀等。其中，乙醇胺助溶效果優(yōu)于氨水、氫氧化鉀和氫氧化鈉。叔胺漆膜穩(wěn)定性比較好，但是變色性相對于伯胺、仲胺多。
中和劑使用量以達到樹脂70%以上被中和，樹脂溶液PH值為7即可。一般，控制中和的PH值為7.5～8.5較好，可以保持樹脂水溶液的穩(wěn)定性。中和劑的用量過多時，會加劇樹脂的降解作用，不利于樹脂溶液保持穩(wěn)定。
4)、助溶劑影響
助溶劑為親水性溶劑，既能溶解樹脂聚合物，本身又能溶解于水中。助溶劑不但能夠提高樹脂的水溶性，而且能夠調節(jié)樹脂水溶液的黏度和涂膜的流平行。同時，助溶劑選擇也要考慮溶劑中和胺的能力。
常見助溶劑包括：乙醇、異丙醇、正丁醇、甲（乙、?。┗芾w劑、二乙二醇甲（乙、丁）醚、丙二醇甲乙（?。┟训取Ｖ俣〈甲髦軇┑玫饺芤吼ざ刃?，且穩(wěn)定性好。水性醇類中，碳長鏈醇較碳短鏈醇助溶效果好，醚基醇的助溶效果相對于不含醚基效果好。因此，丁基溶纖劑作用效果比丁醇好，丁醇比乙醇好。助溶劑的加入則會增加VOC的含量，使其對環(huán)保不利。
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