塑胶用高硬度高光泽热塑性丙烯酸树脂的研究

研究通用型的塑胶基材用高硬度高光泽热塑性丙烯酸树脂，以克服目前涂料装饰行业普遍存在的共性问题，即：高硬度低光泽 高硬度易开裂 高耐化学品性低光泽 高硬度高耐化学品性颜料分散性差等问题，力求通过个性化的产品设计解决树脂极性与颜料润湿分散性 相对分子质量大小及其分布等特点相结合，将具有颜料分散性好的不饱和油改性醇酸树脂引入反应体系中，以常规丙烯酸单体 特种丙烯酸功能单体 特殊不饱和酸等原料组成聚合反应体系，并接枝不饱和油改性醇酸树脂，按照单体配比设计玻璃化转变温度，以经过优化组合的混合溶剂体系作为分散介质，通过自由基聚合制备通用型实色漆用高光泽 高硬度 耐醇性及耐化学品性良好的热塑性丙烯酸树脂。由该树脂制备的涂料可应用于高要求的笔记本电脑 手机 数码相机 摄像机等3C产品以及汽车美容 车内装饰等相关产品，并达到以上应用性能指标。为解决以上问题，目前大多通过拼入不同树脂达到高光泽 高硬度 高耐酒精等目标。本试验设计了一种热塑性丙烯酸树脂，可以同时解决以上塑胶行业涂装问题，并达到各类高要求产品应用性能指标。
　　1　实验部分
　　1.1　实验原材料
　　甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸丁酯：工业级，日本三菱；引发剂 相对分子质量调节剂 丙烯酸丁酯 苯乙烯 丙烯酸羟丙酯 特殊不饱和酸(油改性醇酸树脂)：工业级，广州富邦贸易有限公司；溶剂：工业级，江苏华兴化工有限公司；ABS稀释剂：工业级，自制；流平剂BYK 306 分散剂BYK 110：工业级，毕克化学；增硬耐磨剂：工业级，道康宁；钛白粉R930：工业级，日本石原。
　　1.2　热塑性丙烯酸树脂的制备
　　将油改性醇酸树脂接枝到热塑性丙烯酸树脂分子链上，组成稳定的树脂体系。此树脂可以有效提高漆膜光泽和硬度，改善热塑性丙烯酸树脂的颜料润湿分散性。
　　根据设计的玻璃化转变温度和Fox方程计算不同单体的配比，将各种反应单体以及油改性醇酸树脂 混合溶剂 引发剂及相对分子质量调节剂按照适当的配比加入到高压蒸汽反应釜中进行反应。
　　具体过程如下：将混合溶剂投入反应釜中，通入氮气置换反应釜中的空气，加热到90～110 ℃，将各种反应单体在4～4.5 h内滴入反应釜，保温2 h，再加入引发剂及相对分子质量调节剂于反应釜，再保温2.5～3 h，调黏，降至室温，出料。制得树脂样品，对其常规理化指标进行检测。
　　1.3　涂料的制备
　　将部分热塑性丙烯酸树脂 混合溶剂 分散剂投入搅拌罐，搅拌下加入颜料，并以800～1 000 r/min高速分散30 min，然后经砂磨机研磨至细度合格(≤10 μm)。研磨好的涂料色浆先补加剩余的树脂 溶剂和助剂，然后继续以800～1 000 r/min高速搅拌30 min至均匀，用混合溶剂调节黏度，制版检验，然后过滤出料 包装入仓。
　　1.4　漆膜的制备
　　按GB/T 9271—2008对ABS板进行前处理，喷漆，漆膜厚度(10±2)μm，于60～65 ℃烘烤 3 h，得到样板。
　　层间附着力检测项目的漆膜制备方法：按GB/T 9271—2008对ABS板进行前处理，喷漆，漆膜厚度(10±2) μm，于60～65 ℃烘烤15～30 min，喷漆，漆膜厚度(10±2) μm，再于60～65 ℃烘烤3 h，制得合格样板。
　　制得的漆膜表面光滑平整 色漆不起花 铝粉不发黑 不出现严重干喷现象，单涂层漆膜厚度控制在(10±2) μm；复合涂层漆膜厚度控制在(18～24) μm。