浸润剂的五大类浸润剂 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯合成新工艺

网上有很多关于浸润剂的五大类浸润剂的知识，也有很多人为大家解答关于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯合成新工艺的问题，今天小编为大家整理了关于这方面的知识，让我们一起来看下吧!

内容导航：

一、单体TMPTA能否增加光固涂料的致密性？

二、浸润剂的五大类浸润剂

一、单体TMPTA能否增加光固涂料的致密性？

目前用于装修的玻璃涂料主要来自溶剂型自干漆和烤漆，它们存在溶剂挥发、污染严重、固化时间长的缺点。紫外光固化涂料具有固化速度快、能耗低、污染小等优点，近年来在塑料、纸张、木材、金属、皮革的表面涂装和涂饰中发展迅速[1]。本文研究了吸草法制备的紫外光固化玻璃涂料。聚氨酯丙烯酸酯作为预聚物，单体混合。通过配方优化，获得了性能优异的紫外光固化玻璃涂料。

1实验部分

1.1原材料和设备

聚合物丙烯酸酯，实验中使用的单体：三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和光引发剂1173。2 kW高压汞灯，市售；快速更换烟底散热的0 ~ 1湿膜制备装置由上海现代环境工程有限公司生产.

1.2包衣膜的制备

将聚氨酯丙烯酸酯、稀释单体、光引发剂和其他添加剂按一定比例混合，用分散机分散均匀。选取100 mm 50 mm 2 mm的玻璃试样。玻璃表面先用乙酸乙酯清洗，然后用湿膜制备装置涂在样品上。薄膜厚度约为100微米.用2 kW 360高压汞灯照射一定时间，使其固化成膜。

1.3性能测试

表面干燥时间：用手指触摸法测量。

附着力：按GB92，How to 86-88测试。

铅笔硬度：按GB6739-86进行测试。

2结果和讨论

2.1稀释单体容易受限于全中特效矛的影响。

在选择聚氨酯丙烯酸酯作为预聚体的前提下，稀释单体对涂膜性能的影响尤为重要。稀释单体的作用之一是降低整个体系的粘度，改善施工性能，提高漆膜的流变性能[2]；其真正的区别在于它可以参与反应，起到预聚物之间的架桥作用，所以国外有人称之为架桥剂，因为它参与的反应已经成为涂膜的一部分，会极大地影响涂膜的各方面性能[3]。不同比例的稀释单体对薄膜性能的影响见表2。

表2稀释单体对薄膜性能的影响

从表2可以看出，随着单体配比的增加，涂膜的固化时间变长，速度变慢，表面硬度增加。这是因为单体比例的增加意味着体系中双键的密度增加，使所有双键完全反应需要更长的时间。同时，如果交叉点处管道连接密度增加，漆膜硬度增加，脆性增加，附着力下降。综合性能考虑，预聚体与单体的比例为7 3。

单体的主要作用之一是降低粘度。如果体系的粘度下降到足够的程度，石久发可以尽量减少其用量。这样，材料的主体————-李宁标荷预聚物的性能才能得到充分发挥[3]。

2.2粘附促进积聚和清除剂类型的影响。

由于玻璃表面非常光滑，一般的涂料很难附着在上面，所以需要添加适当的附着力促进剂[4]。如果不在涂料体系中加入粘合促进剂，无论如何混合，固化涂膜的粘合性都非常差。当涂膜在划线后用胶带撕掉时，在离站时会以单盐的形式卷在玻璃表面，逐渐上升。因此，选择合适的附着力促进剂尤为重要。目前，市场上有三种主要类型的粘合促进剂。第一类是汉化调理脂质粘附促进剂；第二类是硅烷偶联剂附着力促进剂；第三类是钛酸酯偶联剂附着力促进剂。选择不同种类的附着力促进剂，添加量为0.15%时，从表3可以看出，硅烷的效果明显好于其他两种。一般认为，环境为介质时，无机基材的亲水极性表面非常容易吸附一层水膜。当少量的硅烷偶联剂被添加到涂层中时，在涂层构造之后，硅烷迁移到涂层和基底之间的界面。此时遇到无机表面的水分，可水解生成硅醇基团，然后可与玻璃表面的羟基形成氢键或缩合成Si-O-Si共价键[5]，使漆膜在玻璃表面产生优异的附着力。

表3粘合促进剂类型的影响

二、浸润剂的五大类浸润剂

下面结合浆料配方技术，介绍环氧树脂、聚酯、PVAC、丙烯酸酯和聚氨酯五种成膜剂的最新进展。环氧成膜剂分为两种：一种是乳液型，一种是水溶性，其性能与环氧树脂的分子量、环氧树脂的种类、添加剂、改性剂、乳化剂有关。环氧乳液是由不同性质的环氧树脂、合适的乳化剂和溶剂，通过特殊的乳化装置进行机械乳化而形成的具有一定粒径的乳液。当制备施胶剂时，乳液可以均匀地分散在水溶液中。水溶性环氧树脂是以环氧树脂为基础，与醇、酸或胺的反应物发生缩合反应，生成可溶于水的透明液体。也可以直接由环氧氯丙烷与多元醇或带有其他亲水基团的反应物在催化剂存在下开环反应制备。直接法工艺步骤少，生产规模大，产品成本低，质量稳定。近年来，这种生产工艺已被道康宁、帝斯曼、金虎等国际知名环氧树脂制造商采用。环氧树脂是一种主链上带有醚键和仲醇基，两端带有环氧基的聚合物。按种类大致可分为双酚a、环氧卤代双酚a、环氧双酚S、环氧双酚F环氧、酚醛环氧、乙二醇、甘油或季戊四醇环氧、丙烯酸环氧等。我国用作施胶剂的水性环氧，其环氧原料和乳化剂大部分是进口原料，但在合成配方、乳化合成设备、工艺控制等方面与国外仍有一定差距。国外生产的环氧树脂乳液，如日本花王生产的KE-002，粒径分布较窄，在0.4 ~ 0.6微米范围内，大部分分布在0.5微米左右，以保证环氧乳液成膜均匀，附着力强，拉丝性好。再比如日本油墨生产的K-70水溶性环氧，颜色浅，粘度变化范围小，附着力强。国内水性环氧和缠绕浸润剂配方技术透明度高，趋于开放，不利于形成自己的玻纤产品，对浸润剂原料的成本依赖性越来越大。因此，国内浸润剂行业有必要进一步研究和完善环氧成膜剂和缠绕浸润剂的配方技术，开发高强度、高性能的缠绕和拉挤花纹布浸润剂用高性能水性环氧，以提高玻璃纤维产品的技术档次和价格。我国水性环氧的基本原料是双酚a环氧，国外已经扩展到双酚F、双酚S和丙烯酸环氧。双酚F和双酚S环氧突出的优点是耐高温性能好，复合材料界面结合好，产品强度高。美国某玻璃纤维公司曾使用双酚F环氧乳液生产军用耐高温复合材料的玻璃纤维产品，其技术严格保密，拒绝转让和合作。再比如丙烯酸环氧或甲基丙烯酸环氧，也叫乙烯基树脂。由于亲水性的丙烯酸和甲基丙烯酸连接在环氧链段上，这类树脂在特定的合成配方和合成工艺条件下制成水性环氧。由于产品中没有添加对界面粘结产生不利影响的乳化剂，且乙烯基树脂具有相对分子量大、附着力强、透明度高等特点，这类乙烯基水性环氧树脂可广泛应用于缠绕、拉挤、花纹布、短切毡、喷气纱等浆料中。尤其是在短切毡上浆剂中，并且毡片浸泡后的透明度极高。此外，根据专利，国外用于上浆剂的环氧乳液还采用以下环氧作为起始原料：(1)环氧双环戊二烯环氧，用作上浆剂的成膜剂，具有优异的耐高温和电气性能，耐温性可达300以上，可用作层压基布的上浆剂。(2)，3，4-环氧-6-甲基环己烷羧酸-3，4-环氧-6-甲基环己烷甲基

(3)三聚氰酸环氧树脂，用作上浆剂，拉伸后的玻璃纤维制品可用于增强军用耐高温PEEK树脂。专利资料显示，国外也对水性环氧用乳化剂进行了深入研究。大量的阳离子乳化剂、EO-PO嵌段化合物等新型乳化剂得到了广泛的应用。新型乳化剂可以使添加量更少，乳化剂本身具有良好的平滑性，从而使粗纱成带性、悬垂性、平滑性更好，大大降低了毛数，同时复合材料的界面性能更好，产品的强度和耐候性更好。国外专业机构也对玻璃钢中气泡的形成机理进行了理论和应用研究。研究发现，只要提高环氧成膜剂对玻璃纤维的附着力及其自身的表面张力，就能有效地减少气泡的数量。因此，提出了相应的水性环氧合成配方和制造方法。浆料中使用的聚酯成膜剂是一种由饱和或不饱和二元酸和二元醇在高温下缩聚反应而成的高分子化合物。一般来说，分子结构是线性的。在某些特定场合，可以制备部分交联的聚酯化合物，即部分网状结构。在分子主链上有许多重复的酯键、不饱和双键和亲水性基团，亲水性基团包括黄原酸酯、羧酸酯或醚键。它除了具有酯键和不饱和双键的典型特征外，还具有亲水性和自乳化性。水性聚酯成膜剂的性能随酸醇比例的不同而不同，可以根据成膜剂的柔软度、硬度、韧性、浸润速度、耐碱性、Tg等性能要求进行分子设计。一个典型的例子是DSM公司进口的954/D聚酯乳液，这是国内浆料配方中常用的。该聚酯乳液分子量约6000，玻璃化转变温度适中，性能优异，综合效率较高。为了满足不同玻璃纤维品种的要求，国外湿润剂原料制造商在聚酯成膜剂的研发方面开展了大量工作。就喷气纱而言，国内一家厂商通常只生产一个品牌的喷气纱，而国外大型玻璃纤维公司往往生产8-9个品牌的喷气纱，以满足不同用途的需求，如造船用高特克斯数喷气纱，要求喷射距离长、分散广，适合供纱量大的无人操作；再比如洁具用的喷气纱，要求附着力好，柔软度高，渗透快等等。不同用途的喷气纱技术要求差异较大，国外已形成完整的聚酯成膜系统，如DSM公司951-956的聚酯成膜系统。随着化学工业的发展，各种聚酯成膜剂如新型二元醇和二元酸不断涌现，并开始应用于聚酯成膜剂的合成中，它们能赋予聚酯成膜剂优异的性能，如刚性、韧性、拉伸强度、弯曲强度、在苯乙烯中的溶解性等。这些新的化工原料包括双环戊二烯二醇、新戊二醇、HPHP、CHD、CHDA三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、二羟甲基丙酸和四氟苯基。同时，国外各大公司生产上浆剂用聚酯成膜剂时，其合成工艺趋于精细化，加料和温度控制精度提高，实现了数控化。合成工艺从一步法到多步法，使聚酯成膜剂的分子链结构更加合理规整，分子量可达一万以上。近年来，国内施胶剂行业聚酯成膜剂的合成和生产也取得了很大进展。部分产品的技术性能已接近国外同类产品的水平，并已广泛应用于短切毡、喷气、BMC和SMC纱线浆料中。PVAc乳液是玻璃纤维上浆剂中应用最广泛的成膜剂之一，具有价格低廉、粘合性能好、易赋予原丝良好的挺度和可裁剪性等优点。PVAC乳剂f

为了增加这类成膜剂的韧性，还可以在合成的乳液中加入BOP、DOP、磷酸三苯酯等增塑剂。PVAc作为一种历史悠久的传统成膜剂，在20世纪70年代广泛应用于各种异型玻璃纤维六、。随着玻璃纤维行业对浸润剂成膜剂的要求越来越高，近年来不断有新的PVAc成膜剂推出，如SMC浸润剂用的高交联度、高分子量、苯乙烯不溶物95%以上的PVAc成膜剂。另一方面，随着化学工业的发展，各种新型合成单体，尤其是自交联单体不断推出，也为新型PVAc成膜剂的合成提供了广阔的基础平台，如含羟乙基、羟丙基、异冰片酯的特种丙烯酸单体，酷脂肪酸酯，月桂酸酯等。国外PVAc成膜剂的发展方向或已开发成功的新品种主要集中在以下几个方面：(1)在PVAc主链上引入偶联剂结构，带有双键的偶联剂可与PVAc共聚，制备出适用于玻璃纤维的性能优异的PVAC乳液成膜剂。但由于偶联剂反应活性低，共聚速率R低，合成需要特殊处理。(2)在PVAc乳液成膜剂中引入了环氧基团，使得PVAc成膜剂与基体树脂的基体界面具有良好的渗透性和粘结力。(3)合成聚氨酯改性PVAc乳液成膜剂，使其具有良好的弹性和韧性，赋予纱线良好的可切割性，对玻璃纤维集束有良好的保护作用。(4)合成具有极高分子量和极高膜强度的PVAc乳液，专门用作SMC和BMC纱线的上浆剂。在PVAC的合成中，分子设计越来越精细。通过设计的滴加程序，精确控制不同单体在不同时间段的滴加量，形成成膜剂性能所需的核壳结构和互穿网络结构。美国国民淀粉几年前在广东东莞设厂，不仅生产涂料用通用PVAc乳液，还生产施胶剂用PVAC乳液。国内施胶剂生产厂家也开发了多种新型施胶剂用PVAc乳液。但与国外同类产品相比，乳液的分子量分布和粒径分布仍有一定差距，尤其是乳液的机械抗剪切性能，表现在拉丝过程中单丝涂油机上易结皮，容易导致断头和飞丝，影响拉丝操作的稳定性。目前国内很少使用丙烯酸酯乳液作为上浆剂，主要使用网格布上浆胶等产品。国外圣戈班、日本纺织和中国台湾省泰博公司采用丙烯酸乳液增强热塑性塑料，并将其用作玻璃纤维短切纱的上浆剂，使玻璃纤维具有良好的可切割性、分散性和流动性，降低了聚氨酯用量和上浆剂成本。在国外，许多新的反应性单体也被用于丙烯酸酯乳液的合成，通过精密的工艺控制，合成出一种品质的核壳互穿网络结构的丙烯酸酯乳液。聚氨酯乳液以其优异的性能成为发展最快的新型成膜剂。目前国内无法大批量生产高质量的施胶剂用聚氨酯乳液，而且进口价格昂贵。水性聚氨酯是一种以水为分散介质的聚氨酯。可制成水溶性胶乳和乳液，具有高强度、耐磨、高弹性等优良性能。由于其高极性和氨基甲酸酯基团的高化学性质，对化学惰性相对较大的热塑性材料具有很强的粘附和界面粘结能力，因此被广泛用作增强热塑性塑料的玻璃纤维短切纱上浆剂。同时，实践证明，只要在浆料配方中添加少量的聚氨酯乳液，就能有效提高玻璃纤维纱的集束性、短切性和耐磨性。聚氨酯乳液通常由聚醚、聚酯、二

主要技术进展如下：(1)PU乳液分子量不断提高，膜强度提高。(2)采用新型聚酯和聚醚多元醇如己二醇来改善聚氨酯乳液的性能。(3)采用连续乳化、超声波辅助乳化等新的乳化技术，使PU乳化颗粒分布更加均匀，满足浆料迁移少、抛掷率低的要求。(4)合成适用于玻璃纤维浸润剂的非离子型和阳离子型聚氨酯乳液。在国外湿润剂成膜剂新品种的开发过程中，利用凝胶色谱、GC-MS分析仪、MS-IR分子分析仪、差热分析仪、热重分析仪、穆斯堡尔谱图分析仪和电子探针对合成产物进行了测试和分析，并对开发的成膜剂的分子量和精细结构进行了分析，如测定双键的密度和分布、分子键中各基团的位置、各基团的相互作用等。并从理论上开发了成膜剂。除了浸润剂专用成膜剂，国外专业机构也对浸润剂专用润滑剂和有机抗静电剂进行了深入研究，在国内高端玻璃纤维客户中得到了广泛应用。

以上就是关于浸润剂的五大类浸润剂的知识，后面我们会继续为大家整理关于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯合成新工艺的知识，希望能够帮助到大家！