| 汽車修補漆用羥基丙烯酸樹脂的研制 |
| 【日期】 2016年1月25日
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汽車修補漆用羥基丙烯酸樹脂的研制
吳若安，洪連周，楊鵬程，羅均龍，柳泉潤(中海油能源發展股份有限公司惠州石化分公司，廣東 惠州 516086)
進入21 世紀以來，中國汽車業呈現出狂飆式發展，到2012年第一季度，私人汽車擁有量已達到8650 萬輛，我國汽車銷量從2001 年占全球的4.3 %，攀升至2010 年的23.5 %，成為汽車產銷第一大國。截止2014 年末，我國汽車產銷量已連續6 年穩居世界第一位，成為了國民經濟重要的支柱產業。
隨著汽車行業的繁榮發展，汽車涂料的需求量也隨著不斷攀升。據了解，2010 年我國汽車涂料產量達88.2 萬噸，同比增長31 %。與此同時，汽車修補漆的需求量獲得了連年穩步增長。由于丙烯酸樹脂制備的涂料具有良好的施工性、裝飾性、耐候性，保光、保色性，以及耐化學品、耐摩擦等性能，因此丙烯酸涂料在汽車修補漆領域得到了廣泛使用。其中，羥基丙烯酸樹脂涂料由于其干燥速度快，性能優異，價格適中，成為極受歡迎的汽車修補漆。雖然行業發展迅速，但是經過多年發展，汽車修補漆在我國逐漸趨于飽和，競爭日益激烈。所以，研究性能優良、經濟實惠的汽車修補漆用羥基丙烯酸樹脂，成為目前汽車修補漆行業的發展方向之一。
1 實驗
1.1 藥品與試劑
單體：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)、丙烯酸羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)，均為工業級；
溶劑：醋酸正丁酯(BAC)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)，均為工業級；
引發劑：過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)，70%過氧化二苯甲酰(BPO)，過氧化二異丙苯(DCP)，均為工業級。
1.2 儀器
電動攪拌機(IKA EUROSTAR)；變壓器(人民電器集團有限公司)；電熱套(DW-2 型調溫電熱器)；四口燒瓶、分水器、恒壓滴液漏斗、冷凝管(蜀牛)；TE 214s 分析天平(Sartorius Group)；BSA2202S-CW 電子天平(Sartorius Group)。
1.3 合成工藝
在四口燒瓶中加入部分溶劑，通氮氣，加熱至一定溫度。利用半饑餓法將單體、引發劑的混合溶液在3~4 h 內勻速滴加到反應體系中。滴加完畢，在一定溫度下保溫1 h，分2~3 次補加引發劑和溶劑的混合液。此后，在一定溫度下保溫2~3 h，當單體轉化率≥99 %時，冷卻，出料。
1.4 反應機理
目前，制備丙烯酸樹脂的主要方法是自由基聚合，整個反應過程包括鏈的引發、增長和終止。合成該類樹脂的方法有四種：即本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合及乳液聚合。本文介紹的是溶液聚合法合成漆用羥基丙烯酸樹脂。所謂溶液聚合是指反應原料單體直接在溶劑中進行聚合，聚合反應完畢后，即得到樹脂溶液。
樹脂合成是通過自由基聚合反應來完成的。反應機理分為三個階段進行，一般形式為：
(1)R2(引發劑) → 2R．(初級游離基)(反應條件為加熱)
R．＋Ｍ(單體)→RM．(單體游離基)(反應條件為加熱)
(2)RM．+Mi(相同或不同單體)→RM．—Mi．(聚合鏈游離基)(反應條件為加熱)
(3)RM—Mi．+M．j →RM—Mi—Mj(聚合樹脂)(反應條件為加熱)
其中，M．j 可代表R．、RM．、RM—Mi．。
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