新规定,提高意识,和环境管理的重要性导致了强烈需求增加水性(WB)保护面漆。然而,匹配的性能solventborne(某人)双组分(2 k)聚氨酯树脂和涂料生产商仍然是一个挑战。合成和配方的主要或次要乳液不简单。gydF4y2Ba

二次分散体,溶剂的去除多元醇分散在水中之前在技术上具有挑战性。乳液聚合过程生产主要分散体系经常面临的问题(多羟基单体的均聚,导致乳剂的稳定性差,高过程毅力,最终涂料的交联不足。gydF4y2Ba

水性丙烯酸多元醇(APO) 2 k聚氨酯已经发挥了重要作用使法规遵从性在工业市场,然而他们的合成是很困难的。本文介绍两种方法生产高性能、无溶剂的水性丙烯酸多元醇使用缩水甘油neodecanoate或丙烯酸酯加合物。与这些水性涂料的性能特点使多元醇也证明。gydF4y2Ba

水性技术2022世界杯八强水位分析gydF4y2Ba

由于其较低的环境影响,丙烯酸多元醇分散和hydroxyl-functional (OH-functional)乳剂高性能2 k WB工业涂料应用的最先进的技术。2022世界杯八强水位分析这两种类型的产品可能与多样化的WB异氰酸酯交联。本文描述了生产路线水性乳液和水性hydroxy-functional朊乳剂使用独特的多功能单体主要过程和性能改进。gydF4y2Ba

APO二级乳液gydF4y2Ba

缩水甘油neodecanoate(患者gydF4y2Ba^TMgydF4y2Ba环氧丙基酯gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba)是一个非常多才多艺的构建块包含一个非常被动的环氧基,和一个独特的疏水性和高度支化三级代替α-carbon结构(图1)。使用环氧基分子合并到聚合物通过与羧酸反应函数,和neodecanoate组给予杰出的性能特征。缩水甘油neodecanoate进入聚合物带来的改进,如耐酸性条件,优越的湿看外观,非常好的耐候性和低粘度。gydF4y2Ba

缩水甘油neodecanoate已经使用了几十年作为solventborne丙烯酸多元醇合成反应溶剂,在允许方便地合成低粘度及其价值gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba、高性能、高固体含量的聚合物是有据可查的gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba。缩水甘油酯的合成途径提供solventborne系统大大有利于水性丙烯酸多元醇合成。gydF4y2Ba

当作为反应溶剂对丙烯酸多元醇合成、缩水甘油neodecanoate替换部分或全部溶剂,否则需要进行聚合,最终在决赛中涂层,因此增加VOC。通过这种方式,需要进行溶剂去除一步实现低溶剂含量已被消灭(图2)。gydF4y2Ba

初始反应堆电荷由缩水甘油neodecanoate和选择一些溶剂,允许一个简单的聚合过程在非常高的聚合温度没有压力积聚的高沸点缩水甘油neodecanoate (> 250°C)。一旦最初的反应堆费用已经达到了聚合温度、丙烯酸单体可以给所需的速度。这个过程允许制备低分子量(MgydF4y2Ba_wgydF4y2Ba)树脂固体含量高达100%,是理想的制备无溶剂的水性分散体。朊gydF4y2Ba

缩水甘油neodecanoate逐渐纳入聚合物骨干在一步反应的环氧单体提要功能与酸组丙烯酸或甲基丙烯酸单体中饲料。在这个过程中,两个反应同时发生:传统自由基聚合的单体,与丙烯酸缩水甘油酯的反应或甲基丙烯酸单体混合物,而移植的缩水甘油neodecanoate丙烯酸多元醇(图3)。gydF4y2Ba

也是有趣的注意,已经形成的氢氧根发现大部分主要羟基化,这是必要的,以确保快速与异氰酸酯反应速率,因此适当的硬度涂层的发展速度gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

除了一个简单的聚合过程高温、缩水甘油neodecanoate带来很多好处,包括改善面漆外观、耐用性和低VOC。gydF4y2Ba

合成丙烯酸多元醇在高温下是一种简单而有效的方式生产低分子量、低粘度聚合物不需要大量的启动器或链转移剂,影响聚合物性能和增加成本。多元醇合成的低粘度与缩水甘油neodecanoate也使得分散过程更加容易。gydF4y2Ba

水性丙烯酸多元醇通常是准备通过传统自由基聚合过程中溶剂,如solventborne涂料的类似物。没有特殊反应堆的压力,处理温度是局限于这个过程中溶剂的沸点。gydF4y2Ba

溶剂的第一个角色是提供一个媒介聚合过程,使搅拌反应器。它还降低了粘度在聚合过程中,这是很重要的,避免自动加gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba以这种方式,它可以确保一个适当的控制聚合物的分子量。聚合后,溶剂也简化了分散在水中,并有助于减少颗粒大小。最后,在涂料的应用,促进了膜的形成过程,改善最终涂层的外观,降低了膜的缺陷。gydF4y2Ba

除了通常的酯单体、聚合物成分可能包括特定的酸单体。丙烯酸或甲基丙烯酸为例,确保传授聚合后很容易分散在水中的阴离子聚合物字符。聚合物合成后,这些酸组胺中和传达水可分散性。这个相对高浓度的羧酸组治疗期间可能导致问题与异氰酸酯交联剂(干扰)和涂膜的湿度敏感性。此外,产生稳定的分散体系,这种链不能太长,他们通常有MgydF4y2Ba_wgydF4y2Ba值约10000哒。类似的治疗条件下(催化剂和异氰酸酯浓度),这些短链表现出治疗反应慢是因为他们缺乏属性从物理干燥。gydF4y2Ba

通过传统的多元醇制备过程的一个缺点是他们的溶剂内容导致的VOC涂料;另外他们可能影响胶体的稳定性。溶剂清除步骤当然是可能的聚合后,通过真空蒸馏。然而,这些溶剂蒸发的能量和长时间的蒸馏步骤是必需的。在这个过程中,一些化学反应导致扩大的低分子量分布,因此派生的涂料的性能。然而,当这个过程最优利用的缩水甘油neodecanoate反应溶剂,需要常规溶剂蒸发减少,步骤可能被消除。gydF4y2Ba

基于缩水甘油Neodecanoate水性丙烯酸多元醇的性能gydF4y2Ba

证明无溶剂性能的水性丙烯酸多元醇缩水甘油neodecanoate,无溶剂聚合物设计TgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba、羟基数目和酸值非常类似于一个商业包含12%溶剂在聚合物固体分散。这些聚合物测试并排在一个2 k聚氨酯实验系统和评估各种电影的属性。结果表明,缩水甘油neodecanoate可以创建无溶剂的多元醇乳液性能与传统solvent-containing多元醇乳液(图4)。gydF4y2Ba

APO二级乳液的结论gydF4y2Ba

丙烯酸多元醇为2 k水性面漆可以制定更低的溶剂比solventborne系统水平,可能接近于零VOC的水平。此外,这些系统有一个很好的硬度solventborne类似物相比,发展速度。使用缩水甘油neodecanoate活性稀释剂部分或完全替代溶剂丙烯酸合成期间,明显简化了他们的准备和提供的可能性非常低voc涂料的制备。gydF4y2Ba

制备的丙烯酸多元醇通过不同过程结合自由基聚合和缩合反应和缩水甘油neodecanoate提供了各种可能性调整多元醇成分和属性高质量的面漆。gydF4y2Ba

使用独特的缩水甘油酯技术消除了需要蒸馏溶剂后生产。消除溶剂去除过程中减少周期时间,浪费,生产成本。gydF4y2Ba

水性Hydroxy-Functional乳剂gydF4y2Ba

丙烯酸缩水甘油neodecanoate (AGN)(图5)是一个通用的分子包含一个丙烯不饱和现象,哦功能(主要是初级),和一个疏水和高度支化三级结构代替。AGN的反应获得的(甲基)丙烯酸缩水甘油neodecanoate。得到的单体有丙烯酸功能,关键AGN合并到聚合物通过与其他不饱和单体的反应。哦组可用于与异氰酸酯交联,和支化烷基链带来杰出的性能特征。gydF4y2Ba

主要和次要分散gydF4y2Ba

如本文的第一部分所述,典型的二次分散体包括聚合(有或没有溶剂),羧酸团体的中和,中和树脂在水中的分散,和一个额外的溶剂去除第四步。这最后一步可能发生在不同的时间,根据设备和技术。gydF4y2Ba

而聚合和中和可能表现在相同的容器,分散步骤需要高剪切混合,确保形成一个稳定的分散。gydF4y2Ba

乳液聚合是一个简单的过程中执行一个船一个简单的设计。它不需要溶剂的使用,而不使用水作为聚合介质,可以以较低的执行过程的温度比solventborne聚合(图6)。gydF4y2Ba

Hydroxy-functional丙烯酸乳液可以设计一个广泛的羟值和性能特征,解决许多不同的应用程序的需要塑料、木材和建筑涂料。gydF4y2Ba

乳液聚合可以比较大量的并行批量反应在纳米尺度的反应堆(聚合物粒子)。乳剂与表面活性剂稳定,,米高gydF4y2Ba_wgydF4y2Ba值可以达到(超过200000 Da)。因此,一旦emulsion-based涂层被应用及其电影已经合并,它将物理性质在开始治疗之前,仅仅因为较高的分子量。这将改善明显的干燥时间和其他特征,比如处理时间。然而,乳液聚合的一个主要缺点是使用过程中,表面活性剂的影响的水敏感性派生的涂料。gydF4y2Ba

小说OH-Functional乳剂高性能WB 2 k聚氨酯涂料gydF4y2Ba

通常的来源哦功能羟基功能乳剂是羟乙基甲基丙烯酸酯单体(-)。-是一个小的,极性分子容易与水混相。丙烯酸-水溶性创建了一些流程问题。实际上,HEMA-rich单体比基于pre-emulsions往往更不稳定不溶性单体gydF4y2Ba^{6、7gydF4y2Ba}。-此外,一旦送入聚合反应器,往往更容易homopolymerize在水相胶束(而不是),这将导致较高的乳剂沉砂浓度聚合物胶束形成和减少宋春芳(-聚合,虽然“在错误的地方”)。gydF4y2Ba

使用AGN的另一个来源哦功能地址上面这两个问题。自AGN在水中溶解度很低,容易迁移到有机胶束。AGN这样做,有助于稳定聚合物pre-emulsion和减少毅力的形成。图7显示了这些好处乳剂为4.2 wt %固体哦。gydF4y2Ba

除了解决过程问题,AGN作为共聚单体的使用提高了乳液聚合物的性能。-非常亲水,它往往停留在表面的聚合物粒子,在聚合物骨干或低聚物的形式。乳剂,仅仅依赖宋春芳哦功能将粒子的来源将主要在他们的表面交联。当丙烯酸缩水甘油neodecanoate作为共聚单体,哦组分布在聚合物粒子,导致更均匀分布的活性哦组。然后内外发生交联聚合物粒子,导致更高的有效交联密度。gydF4y2Ba

最后,一个额外的优势,利用丙烯酸缩水甘油neodecanoate作为共聚单体与异氰酸酯交联剂与兼容性。正确治疗,与交联剂的乳化树脂必须一致。水性异氰酸酯提供太粘稠,所以他们通常与疏水稀释溶剂(如乙酸甲氧基丙基)。AGN的非极性neodecanoate团体增加乳化聚合物的兼容性与非极性溶剂(疏水性)。这将导致更好的交联剂和聚合物混合,反过来,导致改善涂膜的属性。gydF4y2Ba

图8比较清晰的电影的特性,用常规HEMA-only乳液和丙烯酸- 50/50摩尔AGN /单体混合。高哦,内容被评估。除了流程的好处,使用AGN共聚单体给涂层性能带来明显的好处。瀚森已经开发了一个工具箱裁缝聚合物组成所需的性能,包括干燥速度。gydF4y2Ba

水性Hydroxy-Functional乳液的结论gydF4y2Ba

使用丙烯酸缩水甘油neodecanoate作为共聚单体的合成OH-functional乳剂带来显著的好处与丙烯酸-过程和性能。单体pre-emulsions包含AGN将更加稳定和过程将产生更少的勇气,降低聚合物的损失。此外,AGN的疏水性质确保哦组在最后聚合物均匀地分布在聚合物粒子,导致更好的交联,因此更好的溶剂和水的阻力。此外,AGN改善混合性的疏水性异氰酸酯用于2 k WB PU涂层,导致更好的涂层性能。gydF4y2Ba

有关更多信息,联系gydF4y2Ba娜塔莉HavauxgydF4y2Ba在gydF4y2Banathalie.havaux@hexion.comgydF4y2Ba或访问gydF4y2Bawww.hexion.com \患者gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

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