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叔碳酸乙烯酯聚合物在水性建筑乳胶漆中的应用

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2023-11-28
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叔碳酸乙烯与乙酸乙烯共聚乳液中,乙酸乙烯是硬单体,因成本较低起到降低总成本的作用,而叔碳酸乙烯则起到提高性能的作用。随着叔碳酸乙烯的含量增加,该乳液的耐碱性、耐水性和耐紫外线性都会相应地提高。事实证明,含有20%叔碳酸乙烯的叔醋乳液就可制备高品质的内墙涂料,而含有30%叔碳酸乙烯的叔醋乳液制备的外墙涂料能够达到纯丙乳液的水平。
利用叔碳酸乙烯酯的内增塑性和刚性,可与乙酸乙烯和丙烯酸酯等单体核壳共聚,制备软壳硬核的叔碳乳液。该乳液制备的涂料因无需加入成膜助剂,其VOC含量趋近于零。也可制备硬壳软核的乳液,从而制备耐沾污涂料和弹性涂料。
由叔碳酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚制备的叔丙乳液,具有非常优异的耐水性、耐紫外线性能和耐沾污性能。
叔碳酸乙烯酯聚合物在可再分散乳胶粉中的应用
由于叔碳酸乙烯酯的盾牌效应,使得所制备的叔碳乳液具有非常强的抗碱性,并可用聚乙烯醇等保护胶体进行保护,特制适合制备在水泥砂浆强碱性环境下应用的可再分散乳胶粉。可再分散乳胶粉可用于制备外保温系统的抹面砂浆、粘结砂浆、腻子、瓷砖胶黏剂等。
有文献报道 ,单体中含有20%以上叔碳酸乙烯酯的叔醋型可再分散乳胶粉在水泥砂浆中使用基本不分解,远优于有显著分解的VAE型可再分散乳胶粉。叔碳可再分散乳胶粉的耐碱性,是其显著的优势,因此在欧美得到广泛应用。
叔碳水粉涂料是由叔碳可再分散乳胶粉、颜填料和粉状助剂固体混合得到的涂料。自身是粉状,当使用时加入水,现场搅拌就得到了水性涂料。该类涂料VOC含量趋近于零,贮存和运输方便而且成本低,是非常有发展前景的一类环境友好型涂料。
叔碳酸乙烯酯聚合物在水性工业涂料中的应用
对涂料的一个基本要求是其能够赋予被涂底材耐水能力。由于乳液是涂料的基料,因此如何提高乳液聚合物的疏水性、有效阻隔水对基材的侵蚀,是乳液研究的一个永恒课题,这对水性工业涂料尤为重要。叔碳酸乙烯酯因为其较丙烯酸酯有更强的疏水亲脂性,因此叔丙乳液较纯丙乳液的性能有显著提高,叔丙乳液更适合作为水性工业涂料来使用。
乳液型水性金属防腐涂料对于基材附着力的要求很高,F. Decocq等发现叔碳酸乙烯酯对于金属表面有很好的附着力,制备了叔碳酸乙烯酯的含量为60%的叔丙乳液,研制成功性能优异的叔碳水性金属涂料。
目前,乳液型水性木器涂料的防潮性能亟待优化,Nathalie Havaux 等利用叔碳酸乙烯的强疏水性,制备了含有30%叔碳酸乙烯、核壳共聚自交联叔丙乳液,研制成功性能优异的叔碳水性木器涂料。
由塑料特别是聚烯烃制备的汽车部件(如保险杠)、家具和其他物件,由于表面张力低,一般涂料很难与其牢固粘接。鉴于叔碳酸乙烯有降低表面张力的作用,Shell制备了叔碳酸乙烯占单体总量80%以上的叔丙乳液,研制成功了无需电晕处理、不含氯、性能优异的叔碳水性塑料涂料。
鉴于叔碳乳液的显著优势,叔碳酸乙烯酯在水性工业涂料领域的应用前景值得期待
叔碳酸乙烯酯聚合物在粉末、水性分散体和光固化等低 VOC、环境友好型涂料中的应用
叔碳酸乙烯酯可以与(甲基)丙烯酸酯以及苯乙烯等,通过溶液聚合或者本体聚合来制备叔碳树脂。所得到的叔碳树脂,如果含有足够的羧酸基团,可以用合适的醇胺中和后,直接分散在水中,然后制备分散体型水性涂料。100%固体分的叔碳聚合物可以制成粉末涂料。叔碳酸乙烯酯也可以作为活性稀释剂,用于制备光固化涂料。

参考文献:孙兰波.叔碳酸乙烯酯和叔碳酸缩水甘油酯在低VOC、环境友好型涂料中的应用研究.中国涂料.2019年3月第34卷03期
 
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