| 汽车修补漆用羟基丙烯酸树脂的研制 |
| 【日期】 2016年1月25日
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汽车修补漆用羟基丙烯酸树脂的研制
吴若安，洪连周，杨鹏程，罗均龙，柳泉润(中海油能源发展股份有限公司惠州石化分公司，广东 惠州 516086)
进入21 世纪以来，中国汽车业呈现出狂飙式发展，到2012年第一季度，私人汽车拥有量已达到8650 万辆，我国汽车销量从2001 年占全球的4.3 %，攀升至2010 年的23.5 %，成为汽车产销第一大国。截止2014 年末，我国汽车产销量已连续6 年稳居世界第一位，成为了国民经济重要的支柱产业。
随着汽车行业的繁荣发展，汽车涂料的需求量也随着不断攀升。据了解，2010 年我国汽车涂料产量达88.2 万吨，同比增长31 %。与此同时，汽车修补漆的需求量获得了连年稳步增长。由于丙烯酸树脂制备的涂料具有良好的施工性、装饰性、耐候性，保光、保色性，以及耐化学品、耐摩擦等性能，因此丙烯酸涂料在汽车修补漆领域得到了广泛使用。其中，羟基丙烯酸树脂涂料由于其干燥速度快，性能优异，价格适中，成为极受欢迎的汽车修补漆。虽然行业发展迅速，但是经过多年发展，汽车修补漆在我国逐渐趋于饱和，竞争日益激烈。所以，研究性能优良、经济实惠的汽车修补漆用羟基丙烯酸树脂，成为目前汽车修补漆行业的发展方向之一。
1 实验
1.1 药品与试剂
单体：苯乙烯(ST)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸正丁酯(n-BMA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，均为工业级；
溶剂：醋酸正丁酯(BAC)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)，均为工业级；
引发剂：过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)，70%过氧化二苯甲酰(BPO)，过氧化二异丙苯(DCP)，均为工业级。
1.2 仪器
电动搅拌机(IKA EUROSTAR)；变压器(人民电器集团有限公司)；电热套(DW-2 型调温电热器)；四口烧瓶、分水器、恒压滴液漏斗、冷凝管(蜀牛)；TE 214s 分析天平(Sartorius Group)；BSA2202S-CW 电子天平(Sartorius Group)。
1.3 合成工艺
在四口烧瓶中加入部分溶剂，通氮气，加热至一定温度。利用半饥饿法将单体、引发剂的混合溶液在3~4 h 内匀速滴加到反应体系中。滴加完毕，在一定温度下保温1 h，分2~3 次补加引发剂和溶剂的混合液。此后，在一定温度下保温2~3 h，当单体转化率≥99 %时，冷却，出料。
1.4 反应机理
目前，制备丙烯酸树脂的主要方法是自由基聚合，整个反应过程包括链的引发、增长和终止。合成该类树脂的方法有四种：即本体聚合，溶液聚合，悬浮聚合及乳液聚合。本文介绍的是溶液聚合法合成漆用羟基丙烯酸树脂。所谓溶液聚合是指反应原料单体直接在溶剂中进行聚合，聚合反应完毕后，即得到树脂溶液。
树脂合成是通过自由基聚合反应来完成的。反应机理分为三个阶段进行，一般形式为：
(1)R2(引发剂) → 2R．(初级游离基)(反应条件为加热)
R．＋Ｍ(单体)→RM．(单体游离基)(反应条件为加热)
(2)RM．+Mi(相同或不同单体)→RM．—Mi．(聚合链游离基)(反应条件为加热)
(3)RM—Mi．+M．j →RM—Mi—Mj(聚合树脂)(反应条件为加热)
其中，M．j 可代表R．、RM．、RM—Mi．。
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