2 结果及讨论

2.1 引发剂的选择

对丙烯酸树脂来说, 选择合适的引发剂非常重要, 因为它对树脂的相对分子质量有非常大的影响,本实验选用了2 种引发剂, 分别是二叔戊基过氧化物和二叔丁基过氧化物。它们的化学结构非常相似, 但合成的聚合物却在性能上有很大的不同。因为引发剂的夺氢能力越小, 所得树脂黏度越低, 而低黏度的树脂代表了在同样的施工黏度下涂料具有较高的固体分, 这是非常理想的施工性能。对二叔丁基过氧化物来说, 它一般用于自由基聚合反应中, 除了以正常方式引发和终止聚合反应外, 还能从存在的聚酯链中夺取氢, 因此, 使用它时会出现一定程度的交联现象。而二叔戊基过氧化物引发的主要自由基反应不能夺取氢, 因此易于产生线形的聚合物, 与二叔丁基过氧化物相比, 它所合成的聚合物有较低的黏度, 并且有更均匀的相对分子质量分布, 从而有更好的性能。因此本实验选择二叔戊基过氧化物为引发剂。提高引发剂的浓度可降低相对分子质量, 但同时也会造成生产上的不稳定因素, 而且导致分解产物的增多, 影响了产物的耐久性, 增加生产成本。通过实验, 我们认为引发剂用量以单体总量的2.5%为宜。
2.2 反应温度

提高反应温度是降低相对分子质量的经典方法之一, 但丙烯酸聚合物的合成并不是温度越高越好,必须与所选的引发剂的半衰期相匹配。在聚合温度较低时, 聚合物链自由基以偶合为主, 因此相对分子

质量分散系数较大, 导致合成树脂黏度升高, 性能也不太满意, 而当聚合温度超过150 ℃ 时, 链转移反应增加, 分散系数减少, 合成树脂黏度也就较低, 但高温下引发剂消耗很快, 链自由基歧化反应在增加, 单体转化率降低, 造成残余单体较多, 对成品漆的各项性能影响非常大, 尤其是耐久性和耐酸性等性能, 作为高质量的汽车漆而言, 这是非常不可取的, 所以在实验中我们选用140 ℃ 作为反应温度。

2.3 叔碳酸缩水甘油酯

叔碳酸缩水甘油酯是一种环氧基化合物, 它在丙烯酸游离基聚合反应之前、期间或之后通过富有活性的环氧基与丙烯酸及甲基丙烯酸反应而被引入丙烯酸聚合物中, 在与酸的反应过程中, 环氧化物基团的环被打开从而形成羟基, 它能提供很多优良的性能。如耐酸性、高光泽、优异的颜料润湿性、U V 稳定性及漆膜外观。其优良的性能是由于其庞大而疏水的叔碳酸结构, 这种庞大的结构能对交联提供位阻保护作用防止水解, 因而, 就赋予聚合物优良的耐酸性。同时由它所合成的聚合物可以与廉价的烃溶剂混溶, 并且溶液黏度低, 因此, 非常适合做高质量的汽车罩光清漆。

2.4 链转移剂的用量及选择

作为高质量汽车罩光清漆而言, 为了使它的各项性能都比较好, 较高的固体含量是非常重要的, 但同时又不能使相对分子质量太小, 这样会影响成品漆的性能。链转移剂主要是通过对链自由基的转移来调节相对分子质量, 并使相对分子质量分布变窄。但如果用量过大将导致漆膜的耐水性、耐候性变差、单体的转化率低、成品漆的气味大等。因此宜选择低气味同时含羟基的硫醇, 它可以合成出每个分子上至少含有1 个羟基的树脂, 从而提高漆膜的交联度。通过实验链转移用量为单体总量的2%为宜。

3 清漆的配方和性能

3.1 清漆配方

表3 为用六甲氧基甲基三聚氰胺树脂( HMMM)固化的清漆配方, 配制清漆时, 将三聚氰胺树脂加到丙烯酸聚合物里, 加入溶剂稀释至施工黏度, 搅拌均匀。