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丙烯酸酯类流平剂结构与性能的关系

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发表于 2008-5-5 12:58:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
丙烯酸酯类流平剂是与有机硅流平剂并存的一个大类的产品,其结构变化比较多,性能也各异。从化学结构的角度,丙烯酸酯类流平剂可以分为改性和未改性两大类,未改性丙烯酸酯流平剂指的是纯丙烯酸脂肪醇酯的均聚物类的流平剂,这类流平剂具有非硅流平剂的各种标准性能,属于标准产品,而改性产品往往在今本结构的基础上引入了一些改性官能团,从而在某一方面的性能上对标准丙烯酸酯流平剂进行加强。

通常,丙烯酸酯流平剂的结构通式可以写成如下的样子:—(CH2CH-COORf)x—(CH2CH-COOR)y—(CH2CH-COORm)z—,其中Rf为表面张力改性基团,通常是含氟单元,通常效果比较好的是C6-C8的含氟醇或者含氟醇醚,也可以是其他含氟单元,还可以是含硅单元,只要是低表面张力链段都可以,R是一般的丙烯酸酯单体,常见的是C4-C8的烷基,Rm是改性基团,可以是羧基,芳香基,聚醚或者聚酯等基团。丙烯酸酯的所有性能均取决于上述各个R基团的种类以及x,y,z的数值。从性能的角度讨论,如果x,z均为0,也就是只含有y链段,那么所得到的结构就是一般的丙烯酸酯流平剂,比如BYK-354,如果x=0,y,z均不为0,那就是常见的高相容性丙烯酸酯流平剂,比如BYK-358等。而如果结构中引入了表面张力改性基团,那么性能的变化就会变得复杂,我们这里假设表面张力改性基团是含氟基团(含硅基团满足一样的规律)

详细的讨论如下:

如果x不等于0,y,z均等于0,这个时候相当于是全氟丙烯酸酯化合物,这个物质在溶剂中的溶解度有限制,从性能的角度,由于全氟丙烯酸酯助剂的表面张力较低,从性能的角度,更加接近有机硅助剂的性能(比如以短波流平为主),同时,它的相容性也很差,一般没有这样的商品化助剂。

如果x,y不等于0,z等于0,这个时候相当于部分氟改性的丙烯酸酯流平剂,它表现出的性能与x/y的值有关,当比值越大,性能越接近氟的性能(比如防缩孔,短波流平等等),比值越小,越接近一般丙烯酸酯流平剂的性能,大多数属于这一类的商品化的助剂x/y的数值均不大,所以一般性能表现为在丙烯酸酯流平剂的基础上引入了含氟助剂的性能(比如防缩孔,底材润湿,快速流平等等),这类助剂通常相容性一般。

如果x,y,z均不等于0,这个时候助剂属于同时经过氟改性和高相容性改性的丙烯酸酯助剂,随着x,y,z数值的不同,可以衍生出许多型号的产品,大多数氟改性助剂均属于这一类,性能上同样随着x链段含量的升高,助剂中含氟部分的性能表现越来越明显,而一定的z链段保证了助剂有足够的相容性,结合常见的一些牌号来理解这个规律,比如EFKA-3600,即可以理解为x,z值均较高,y相对低一些,性能上表现为强防缩孔,快速流平,同时相容性又很好。如果x较小,y,z较高,则性能上表现为相容性很好的丙烯酸酯流平剂,同时带有含氟助剂的一些性能(如底材润湿,一定的防缩孔能力等)。

如果x,z不等于0,y为0,这个时候的性能的规律和上面讨论的x,z相对较高,y较低接近,由于成本的原因,这类助剂并不常见。

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发表于 2008-5-5 13:35:50 | 显示全部楼层
在线原料库,研发好帮手
那么请问如何判断助剂在树脂中的相容性呢?x\y\z不仅在助剂本身的含量有关,但更多的还是要与树脂的官能团结合起来谈,否则的话涂料公司自己选择的难度就大了。

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发表于 2008-5-5 13:37:15 | 显示全部楼层
还有就是一般丙烯酸酯助剂的分子量是多大

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发表于 2008-5-5 13:38:07 | 显示全部楼层
还有就是能不能介绍一下消泡剂的理论,今天听了一个理论,就是消泡剂粒径越大越利于消泡,是不是如此?
     

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 楼主| 发表于 2008-5-5 14:08:01 | 显示全部楼层
原帖由 admin2 于 2008-5-5 13:35 发表
那么请问如何判断助剂在树脂中的相容性呢?x\y\z不仅在助剂本身的含量有关,但更多的还是要与树脂的官能团结合起来谈,否则的话涂料公司自己选择的难度就大了。

通常涂料用树脂一般都含有大量的极性官能团(比如羰基,羟基等等),所以,一般来说,助剂里面极性官能团数目越多,相应的与涂料树脂的相容性也就越好,一般对助剂进行相容性改性也是遵循这样的思路的,最常用的相容性改性手段是聚醚改性。
     

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 楼主| 发表于 2008-5-5 14:09:06 | 显示全部楼层
原帖由 admin2 于 2008-5-5 13:37 发表
还有就是一般丙烯酸酯助剂的分子量是多大

一般丙烯酸酯助剂如果用作流平剂,分子量多数情况下不超过一万,如果做消泡剂,一般都是几万的分子量。
     

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 楼主| 发表于 2008-5-5 14:11:48 | 显示全部楼层
原帖由 admin2 于 2008-5-5 13:38 发表
还有就是能不能介绍一下消泡剂的理论,今天听了一个理论,就是消泡剂粒径越大越利于消泡,是不是如此?

消泡剂的理论可以专门开一个题目,需要较大篇幅,以后会讨论。至于说消泡剂粒径越大越有利于消泡这个结论似乎需要讨论,一般来说,消泡剂有一个最佳消泡粒径的范围,太大或者太小的粒径均不是最理想的。

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发表于 2008-7-8 17:38:13 | 显示全部楼层
丙烯酸类流平剂的起泡性要远远小于硅系的 这个是不是和X值有关系 X值越小泡沫越少?
     

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 楼主| 发表于 2008-7-10 10:07:26 | 显示全部楼层
丙烯酸系列稳泡性比较弱的原因是因为与有机硅助剂相比较,他的不相容链段和相容链段在结构上的排布并不是互相分离的而是随机混合排布的,这样就很难起到在气液界面有序排列从而达到稳泡的效果

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发表于 2008-12-4 00:31:35 | 显示全部楼层
现在用于水性涂料的丙烯酸酯流平剂有哪些啊?

请帮忙推荐几种啊,最好是大公司的产品。谢谢!:loveliness:

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孤胆英雄

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发表于 2009-1-19 10:36:11 | 显示全部楼层
实际上丙烯酸类产品,因为极性的差异可以同时作为流平剂或是消泡剂,而体系涉及到的主要是选择两者的平衡点,因此纯理论的推荐是不太合适的,还是要根据具体的实验结果做出判断!!

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发表于 2009-3-17 17:57:35 | 显示全部楼层
丙烯酸类流平剂分子量一般在6000~20000
     

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涂料人一段

发表于 2015-5-15 14:53:20 | 显示全部楼层
从去年一直关注Johnson,讲解的十分到位,可惜一直没有再更新。
     

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涂料人零段

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发表于 2018-3-7 14:46:16 | 显示全部楼层
我司专业供应无气味的分子量调节剂AMSD,特别适合用在丙烯酸树脂、丙烯酸酯类聚合生产过程中,加入本品可有效调节树脂的分子量,使丙烯酸流平剂的分子量小,分子量发布均匀,流平性好,粘度均匀,漆膜表观明亮。已经有许多著名的丙烯酸流平剂厂在使用该产品。
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