| 随着人们生活水平的提高，玻璃制品的应用越来越广泛。尤其是在人们的日常生活饮食起居中玻璃制品越来越多，所以对玻璃漆的耐水煮、耐酒精和附着力等要求也越来越高。然而，目前市面上的玻璃漆普遍存在：耐水煮、耐酒精性差和附着力低等缺陷，限制了其在玻璃制品上的应用。
玻璃漆是玻璃及玻璃制品表面装饰用的涂装物，由于其应用十分多元化，因此，市场上玻璃漆所用树脂也较混杂，但是对于树脂总的要求是：①耐水性好；②耐酸耐碱性佳；③相容性广，储存性能高；④对玻璃表面的附着力佳；⑤耐酒精性好。 丙烯酸树脂以其优异的综合性能越来越受到人们的青睐，但是，玻璃漆的多元化应用往往需要将两种或多种树脂拼凑使用才能满足性能需要，因此对树脂的相容性要求较高。另外，由于玻璃表面为—Si—O—断裂面，且表面光滑，要达到漆膜与玻璃附着力优异，就应制备出可以与玻璃表面的—Si—O—键形成化学键的树脂。所以羟基丙烯酸树脂应是理想选择，但是羟值应该适中，因为羟值高虽然有利于提高附着力，但一方面其极性也较大，不利于和醚化度高的氨基树脂、醇酸树脂、TDI加成物固化剂混溶，限制了其应用范围，另一方面，高羟基的树脂，生产成本大，固化剂的用量也要增加，不利于成本的降低；而羟值太低，则不利于附着力且硬度一般都很大。 采用聚酯改性羟基丙烯酸树脂，既可以增加其与其他树脂的混溶性，扩大其应用范围，还可以保证树脂的柔韧性。基于这种思路，本文采用聚酯改性中羟值型丙烯酸树脂，制备出了玻璃漆用丙烯酸树脂，与未经改性的羟基型玻璃漆用丙烯酸树脂相比，漆膜测试结果显示其附着力、耐水煮、耐乙醇等综合性能有了较大提高。 1 实验 1.1 主要原材料 本文所用主要实验原料及规格见表1。 表1 试验用主要原料及规格
1.2 主要仪器和设备 YH电加热器、JJ-1增力电动搅拌器、四口烧瓶、电子天平、GZX-9070MBE鼓风干燥箱、重力式喷枪、Wgg60-E4光泽计、漆膜划格器。 1.3 实验配方及工艺 1.3.1 聚酯中间体的合成 聚酯中间体合成参考配方见表2。 表2 聚酯中间体合成参考配方
将01、02、03、04、05、06投入反应釜中，通氮气加热升温到160℃，保温1小时后，再用三小时升温到220℃，保温1小时后加07，然后保温反应至酸值12-15mgKOH/g，降温加08、09包装备用。 1.3.2 聚酯改性羟基丙烯酸树脂的合成 聚酯改性羟基丙烯酸树脂参考配方见表3。表3 聚酯中间体合成参考配方
先将01、02、03投入反应釜中，升温回流30min，将04、05、06、07、08、09于2.5~3小时滴入反应釜中，保温3小时后加入10、11于反应釜中，保温4~5小时，降温出料。 1.3.3 未改性羟基丙烯酸树脂的合成 未改性羟基丙烯酸树脂的合成参考配方见表4所示。表4未改性羟基丙烯酸树脂的合成参考配方
先将01、02投入反应釜中，升温回流10min，将03、04、05、06、07、08于2.5~3小时滴入反应釜中，保温3小时后加入09、10于反应釜中，保温4~5小时，降温出料。 1.3.4 玻璃漆的配制 玻璃漆参考配方见表5。按照表5所示参考配方，将玻璃漆喷涂于玻璃底材上，在150℃下烘烤30min，测试性能。 1.3.5 玻璃漆的性能测试 漆膜性能测试方法：①附着力：用划格法；②硬度：采用铅笔硬度；③耐水性：采用沸水蒸煮；④耐酒精性：以1公斤的力用浓度为98%的酒精擦拭漆膜；⑤耐酸碱性：分别采用5%H+和5%OH-溶液浸泡；⑥柔韧性：用落球法；⑦光泽：用Wgg60-E4光泽计测试漆膜光泽值；⑧流平性：目测；⑨混溶性：按照不同质量比与其他树脂混合观察是否清澈透明相容。表5 玻璃漆制备参考配方
2 结果与讨论 表6是混溶性测试结果，结果显示，在测试范围内，聚酯改性的羟基丙烯酸树脂其混溶性要明显优于未改性的羟基丙烯酸树脂。所以，经聚酯改性后羟基丙烯酸树脂的应用范围有了较大的扩展。 表6 漆膜性能测试结果
表7是聚酯改性羟基丙烯酸树脂和未经改性的羟基丙烯酸树脂玻璃漆膜性能对比测试结果。从漆膜性能测试结果可以明显看出羟基丙烯酸树脂经聚酯改性后，玻璃漆的性能有了实质性的提高：附着力从1级提高到0级；耐水煮从4小时就开始起泡、失光、起皱增长到10个小时，耐自来水浸泡时间从20天延长到50天才开始起泡、脱落；耐酒精擦拭从120次提高到250次；耐酸碱性也有了明显的提高。表7 混溶性测试结果
表6和表7的测试结果显示经聚酯改性后树脂的混溶性和漆膜的综合性能都有了明显的改善，这说明聚酯中间体里的不饱和单键和丙烯酸单体发生了共聚，从而使得改性后的树脂同时具有聚酯和羟基丙烯酸树脂的综合性能。 3 结论 以聚酯中间体和丙烯酸单体合成出的聚酯改性羟基丙烯酸树脂，由于聚酯中的不饱和双键能够和丙烯酸单体发生接枝共聚，使得其综合性能与未经改性的羟基丙烯酸树脂相比有了大幅提升。以聚酯改性羟基丙烯酸树脂为主要成膜物质制备出的玻璃漆具有优异的附着力、耐水煮、耐酒精等综合性能；而且其良好的混溶性，也使得其应用范围十分广阔，因此该树脂具有很大的市场前景。 |
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