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Zusammenfassung der Prinzipien der Monomerauswahl bei der Synthese von Acrylharzen

Um die Anwendung zu erleichtern, werden Polymermonomere üblicherweise in drei Hauptkategorien eingeteilt: harte Monomere, weiche Monomere und funktionelle Monomere.Methylmethacrylat (MMA), Styrol (ST) und Acrylauge (AN) sind die am häufigsten verwendeten harten Monomere, während Ethylacrylat (EA), Butylacrylat (BA) und Isooctylacrylat (2-EHA) am häufigsten verwendet werden weiche Monomere verwendet.

Langkettige Acrylsäure- und Methacrylsäureester (wie Lauryl- und Octadecylester) weisen eine bessere Alkoholbeständigkeit und Wasserbeständigkeit auf.

Funktionelle Monomere sind hydroxylgruppenhaltige Acrylate und Methacrylate, carboxylgruppenhaltige Monomere sind Acrylsäure und Methacrylsäure.Durch die Einführung von Hydroxylgruppen können funktionelle Gruppen für lösungsmittelbasierte Harze mit Polyurethan-Härtern und Aminoharzen zur Vernetzung bereitgestellt werden.Weitere funktionelle Monomere sind: Acrylamid (AAM), Hydroxymethylacrylamid (NMA), Diacetonacrylamid (DAAM) und Ethylacetoacetatmethacrylat (AAEM), Glycidylmethacrylat (GMA), Dimethylaminoethylmethacrylat (DMAEMA), Vinylsiloxane (wie Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan). (2-Methoxyethoxy)silan, Vinyltriisopropoxysilan, γ-Methylpropionyloxypropyltrimethoxysilan, γ-Methylpropionyloxypropyltri(β-trimethoxyethoxysilan)monomer usw. Die Menge an funktionellem Monomer wird im Allgemeinen auf 1 % bis 6 % (Massenverhältnis) kontrolliert. , nicht zu viel, sonst kann es die Lagerstabilität von Harz oder Farbe beeinträchtigen. Vinyltriisopropoxysilan-Monomer aufgrund der Isopropyl-Stellenblockierungswirkung, Si-O-Bindungshydrolyse langsamer, die Menge kann bei der Emulsionspolymerisation auf 10 % erhöht werden, was förderlich ist zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit von Emulsionen, Witterungseinflüssen und anderen Eigenschaften, aber der Preis ist höher. Am Ende der Polymerisation müssen Emulsionspolymerisationsmonomer, Diacetonacrylamid (DAAM), Ethylacetoacetatmethacrylat (AAEM) sowie Hexandiyldihydrazid und Hexandiaminverbindung verwendet werden , Wasserverdunstung kann in der makromolekularen Kettenbrücke zwischen der Bildung eines vernetzten Films erfolgen.

Carboxylmonomer, das Acrylsäure und Methacrylsäure enthält. Durch die Einführung von Carboxylgruppen kann die Farbe des Harzes, die Benetzbarkeit des Füllstoffs und die Haftung am Substrat verbessert werden. Mit der Epoxidgruppe hat die Reaktivität eine katalytische Aktivität beim Aushärten von Aminoharzen.Der Carboxylgehalt des Harzes ist der üblicherweise verwendete Säurewert (AV), d. h. die Anzahl der Milligramm KOH, die zum Neutralisieren von 1 g Harz erforderlich sind, Einheit mgKOH/g (Festharz), die allgemeine AV-Kontrolle liegt bei etwa 10 mg KOH/g (Festharz). Harz), Polyurethansystem, AV etwas niedriger, Aminoharz mit AV kann größer sein, um die Vernetzung zu fördern.

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Bei der Synthese von Hydroxyacrylharz haben Art und Menge des Hydroxylmonomers einen wichtigen Einfluss auf die Harzleistung.Die Hydroxyacrylsäurekomponente des Zweikomponenten-Polyurethansystems wird üblicherweise als primäres Hydroxylmonomer verwendet: Hydroxyethylacrylat (HEA) oder Hydroxyethylmethacrylat (HEMA);Die Hydroxyacrylsäurekomponente von Amino-Backfarben wird üblicherweise als sekundäres Hydroxylmonomer verwendet: Acrylsäure-β-hydroxypropylester (HPA) oder Methacrylsäure-β-hydroxypropylester (HPMA).Die Aktivität des Monomers ist höher und das von ihm synthetisierte Hydroxypropylharz kann als Hydroxylkomponente des Amino-Einbrennlacks verwendet werden, was die Lagerung des Lacks beeinflusst
Wählen Sie das sekundäre Hydroxypropylmonomer.In den letzten Jahren wurden einige neue Hydroxylmonomere wie Acrylsäure oder Hydroxybutylmethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat und ε-Caprolacton hinzugefügt (Molverhältnis 1:1 oder 1:2, Dow Chem Company).Die durch Zugabe von Hydroxyethylmethacrylat und ε-Caprolacton synthetisierten Harze weisen eine geringere Viskosität auf und es kann ein gutes Gleichgewicht zwischen Härte und Flexibilität erreicht werden.Darüber hinaus verbessert die Einführung von Hydroxylgruppen am Ende der makromolekularen Kette durch Kettenübertragungsmittel vom Hydroxyltyp (wie Mercaptoethanol, Mercaptopropanol und 2-Hydroxyethylmercaptopropionat) die Verteilung der Hydroxylgruppen, erhöht die Härte und verengt das Molekül Gewichtsverteilung, wodurch die Viskosität des Systems verringert wird.

Zur Verbesserung der Ethanolbeständigkeit werden erweiterte Alkylester von Styrol, Acrylat und Methacrylsäure eingeführt, um den Estergruppengehalt zu reduzieren.Beides kann als Ausgleich zwischen Witterungsbeständigkeit und Ethanolbeständigkeit angesehen werden.Fortgeschrittene Alkylester der Methacrylsäure sind Laurylmethacrylat, Octadecylmethacrylat usw. Diese Monomere sind hauptsächlich auf Importe angewiesen.

C-Harze für Beschichtungen sind oft Copolymere, und ihre Copolymerisationsaktivität muss bei der Auswahl der Monomere berücksichtigt werden.Aufgrund der unterschiedlichen Monomerstruktur ist die Copolymerisationsaktivität unterschiedlich, die Copolymerzusammensetzung unterscheidet sich normalerweise von der Monomermischungszusammensetzung, bei binärer Terpolymerisation können sie durch die Copolymerzusammensetzungsgleichung in Beziehung gesetzt werden.Für vielfältigere Copolymere gibt es keine gute Korrelationsgleichung, sondern nur durch experimentelle Studien und spezifische Analysen spezifischer Probleme.In der Praxis wird im Allgemeinen die „Hunger“-Zuführungsmethode der Monomermischung (dh Monomerzuführungsrate < Copolymerisationsrate) zur Steuerung der Copolymerzusammensetzung verwendet.Um eine reibungslose Copolymerisation zu gewährleisten, sollte die Polymerisationsrate bei der Copolymerisation mit einer Mischung von Monomeren nicht zu unterschiedlich sein, wie z. B. Styrol mit Vinylacetat, Vinylchlorid und Propylen, was die Copolymerisation erschwert.Muss ein Monomer mit einem großen Unterschied in der Aktivität copolymerisiert werden, kann man ein Monomer für den Übergang hinzufügen, das heißt, die Polymerisationsrate eines Monomers mit anderen Monomeren ist relativ nahe an der guten Copolymerisation von Styrol und Acrylat, was schwierig ist Copolymerisieren, kann die Zugabe von Acrylatmonomer ihre Copolymerisation verbessern.

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Wenn es keinen Wert für die Polymerisationsgeschwindigkeit gibt, können die Q- und e-Werte des Monomers zur Berechnung der Polymerisationsgeschwindigkeit verwendet werden. Alternativ können Q und e direkt verwendet werden, um einfach die Copolymerisationsaktivität zu bewerten. Der allgemeine Q-Wert des Copolymerisationsmonomers darf nicht zu unterschiedlich sein. andernfalls ist die Copolymerisation schwierig;Wenn der e-Wert unterschiedlich ist, ist es einfach, die Copolymerisation abzuwechseln. Einige schwierig zu copolymerisierende Monomere können durch Zugabe eines mittleren Q-Werts des Monomers die Copolymerisationsleistung verbessern.

Bei der Monomerauswahl sollte auch auf die Größe der Monomertoxizität geachtet werden. Die allgemeine Acrylattoxizität ist größer als die Toxizität des entsprechenden Methacrylats, beispielsweise ist die Toxizität von Methylacrylat zusätzlich zur Toxizität von Ethylacrylat größer als die Toxizität von Methylmethacrylat ist auch größer.

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22. August 2021