科普 | 水性树脂的5种制备方法
专栏:技术交流
发布日期:2024-02-18
阅读量:124
作者:JZ
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  水性树脂是一种高分子化合物,它可以在水中溶解或分散,形成一种液态的物质。与传统的油性树脂相比,水性树脂更加环保,因为它们不含有害的挥发性有机化合物,也不会释放有害气体。此外,水性树脂还具有许多其他的优点,例如易于加工、易于涂布、不易燃等。因此,水性树脂在涂料、粘合剂、油墨等领域得到了广泛的应用。


  水性树脂的制备过程并不复杂,但是需要严格控制制备条件,例如温度、搅拌速度、树脂浓度等,以确保最终产品的质量和稳定性。下面,有着20多年树脂生产设备制造研发经验的金宗企业,给大家简单科普水性树脂的制备方法。

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  中和成盐法


  中和成盐法是一种制备水溶性树脂的有效方法。这种方法的关键在于控制亲水基团的含量,以确保树脂的水溶性和应用性能。具体步骤如下:


  ①单体在溶剂中进行聚合,形成聚合物大分子链。


  ②通过特定的化学反应,在这些聚合物大分子链上引入一定量的强亲水基团,如一COOH或一NH2。这些亲水基团使得聚合物具有很好的水溶性。


  ③使用适量的碱或酸将聚合物中和成盐,使其能够被水稀释,形成水溶性树脂。


  离聚物法


  离聚物是指含少量羧酸官能团的聚合物,通过不同程度地中和这些羧酸官能团,可以得到聚合物。这种树脂的固化温度通常较高,一般在250℃左右。当加热至200℃以上时,分子间形成酸酐桥,促进树脂的固化。


  然而,由于离聚物法需要较高的固化温度,因此限制了其应用范围。尽管如此离聚物法仍具有一定的实用价值,尤其在需要高温固化的特殊领域。


  Bunte盐法


  Bunte盐法是一种特殊的制备水溶性树脂的方法。其优点在于能够通过控制Bunte盐的含量来调节树脂的水溶性,从而满足不同的应用需求。


  具体步骤如下:


  ①使用硫代硫酸钠和代乙烷在加热条件下合成有机硫代硫酸盐,即Bunte盐。


  ②将Bunte盐与其他单体(如卤代烯类单体或甲基丙烯酸甘油)进行共聚反应,形成水溶性树脂。这种树脂的水溶性取决于聚合物分子链上Bunte盐的含量。为了提高树脂的固化性能,通常采用三聚氰胺作为固化剂,其固化温度在123~135℃(无催化剂)。


  Zwitterion中间体法


  Zwitterion中间体法是通过向聚合物分子链上引入Zwitterion中间体,可以得到水性树脂。Zwitterion中间体是一种特殊的离子型基团,既含有正电荷又含有负电荷,因此称为两性离子。这种特殊的结构使得Zwitterion中间体具有良好的水溶性和稳定性。使用Zwitterion中间体法制备的水性树脂具有良好的应用性能,尤其是在涂料、黏合剂和油墨等领域。


  引入非离子基团法


  除了离子型基团外,向聚合物分子链上引入某些非离子基团也可以增加树脂的水溶性。例如,多元羟基基团、多元醚键等都可以有效地提高树脂的水溶性。常用的单体或链段包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚1,4-丁二醇、聚醚-酯类、聚醚-氨基甲酸酯类和聚醚-多羟基类化合物等。


  需要注意的是,这种方法得到的树脂的漆膜耐水性较差,对钢基材的黏结性也不理想,因此在应用此方法前,要结合实际需求综合考虑。


  水性树脂作为一种重要的材料,在多个领域中都有广泛的应用。在涂料领域,它可以用于制造水性涂料和水性油墨,这些产品被广泛应用于建筑、家具、汽车和电子等多个行业。此外,水性树脂在粘合剂领域也有着重要的应用,它可以用于制造水性胶粘剂,满足各种不同的粘接需求。


  由于水性树脂具有环保、安全和易加工等优势,其市场需求也在持续增长。在当前社会,人们对环保和安全的关注度日益提高,这为水性树脂的应用提供了更广阔的发展空间。可以预见,未来水性树脂的应用前景将更加广阔,为人类创造更加美好的生活和工作环境。


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