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                          熱門關鍵詞: 水性乳液 木工膠乳液 丁苯乳液 叔碳酸乙烯酯 馬來酸二丁酯 環保增塑劑 乙二醇二醋酸酯

                          當前位置首頁 » 應用與技術»新癸酸乙烯酯的應用領域

                          新癸酸乙烯酯的應用領域

                          返回列表 來源: 瀏覽:0 發布日期:2019-04-11 15:16【


                          叔碳酸乙烯在涂料的乳液中的應用


                          一、概述:

                          乳液是傳統的水基粘合劑,用于建筑涂料,特別適合環保要求。一般,室外乳膠漆使用純丙、苯丙、硅丙等乳液,以后有發展出叔醋、叔丙乳液。

                              隨著醋叔乳液性能的展現,涂料界的朋友對新癸酸乙烯酯漸漸熟悉,它主要用途是與醋酸乙烯酯共聚制成乳液配制乳膠漆。這種乳膠漆在我國應用比較少,但是在歐洲卻是極為普遍的產品,叔-醋乳液是主流產品之一,占整個西歐乳液市場的30%以上。

                              由于新癸酸乙烯酯α碳上有三個支鏈而且總碳原子數達到9個,因此空間阻礙特別大,不僅自身難以水解,而且對于鄰近的基團也有遮蔽作用,使整體抗水解性得到很大的改善。據推測,一個叔碳基團可以保護2-3個醋酸乙烯鏈節。

                           叔碳酸乙烯從新戊酸乙烯到新十三酸乙烯有多種單體,每個的玻璃化溫度都不同,可以通過調整其在聚合物中的種類得到不同玻璃化溫度的聚合物,以實用不同的應用。

                          叔碳酸乙烯酯和醋酸乙烯酯共聚時二者的競聚率接近1,因此,很容易形成無規均聚體,這使得支化乙烯酯不但能對相鄰乙酸酯部分予有效保護外,還能以相對均勻方式延聚合物鏈分布,使其作用最大化。 

                          二、主要應用領域:

                          1、戶外漆(即水性外墻漆)用叔醋、叔丙乳液(最大特點是使用叔碳酸乙烯酯后耐候性、耐水性、耐堿性都大大的提高了)

                          一般乳膠漆涂料使用純丙乳液配制,有時也使用苯丙乳液,但是,苯丙乳液配制的乳膠漆耐黃變、耐粉化效果不好,一般不建議使用。質量要求更高的情況下也可使用硅丙乳液。

                          醋酸乙烯酯價格便宜,但是,用醋酸乙烯酯制備的乳液(醋酸乙烯乳液)無耐候性、耐堿性甚至耐水性也很差,不適合戶外使用,甚至較高檔的室內裝修也不推薦使用。即使加入丙烯酸共聚的醋丙乳液,仍達不到戶外裝飾的要求。但是,加入新癸酸乙烯酯改性的醋酸乙烯乳液用于外墻,(1)性能可以達到純丙的水平,甚至(2)在抗堿性和耐候性方面還超過純丙乳液。 

                          由于新癸酸乙烯酯中α-碳原子上烷基基團的位阻效應,聚合物側鏈上的酯基難于水解,可顯著提高漆膜的耐堿性。40%顏料體積濃度的膠體穩定型白乳膠漆在水泥板(堿性底材)上2曝曬的結果表明含15%叔碳酸乙烯酯的叔醋乳液可將乳膠漆的耐堿性提高到優異的水平。 

                          新癸酸乙烯酯的α-碳原子上的屏蔽作用,也決定了新癸酸乙烯酯共聚物乳液的抗氧化及耐紫外性能,從而可作為耐久性、保色性好的外用建筑乳膠漆,已有數據標明12年暴曬試驗證實含25%新癸酸乙烯酯已經有良好性能,而30%新癸酸乙烯酯含量的結果已經超過純丙乳液

                          以上描述標明新癸酸乙烯酯的加入使原來性能一般不能用于戶外的醋酸乙烯乳液達到了純丙乳液的性能,起到了點石成金的作用。因為只有少量新癸酸乙烯酯加入,成本雖比醋酸乙烯乳液略高,但是,遠低于性能優異的純丙乳液。

                          新癸酸乙烯酯和醋酸乙烯競聚率相近,特別適合無規共聚,生產工藝要求簡單,過程易于控制,又可大大降低制造成本。

                          2 木材保護高性能涂料(即水性木器漆)用新癸酸乙烯酯/丙烯酸乳液改性

                          由于環境條件的變化,尤其在戶外,木制材料需要用涂層保護才能抵御氣候侵蝕這樣涂層必須達到防水性、水蒸氣滲透性、柔韌性、濕附著力和抗粘連性經新癸酸乙烯酯改性的丙烯酸乳液可到到這些嚴格的要求

                          新癸酸乙烯酯/丙烯酸乳液改性的清漆、色漆在與丙烯酸乳液和丙烯酸清漆得評價比較中,在抗老化性能上前者都優于后者,即使后者加入了紫外線吸收劑,外觀也更加精美。清漆8周老化試驗中標明只有新癸酸乙烯酯改性的丙烯酸乳液結果令人滿意。白色有光漆21周老化試驗中,保光性能遠遠強于丙烯酸和醇酸漆。 

                          3、水性防水體(即水性防水涂料)叔丙乳液

                          大部分建筑材料是多孔的,如混凝土、磚、天然石材、木材,在戶外使用時,就會在持續風雨條件下吸水。當底材嚴重受損后,涂層的效用自然無法保證。這給涂料提出了更特殊的要求。新癸酸乙烯酯/丙烯酸乳液能達到防水侵蝕,同時又可使底材含有的水分以水蒸汽的形式釋放,具有水蒸氣滲透性;大部分底材是堿性材料,眾所周知,堿性條件對水解有強烈地催化作用,堿性越強,催化作用越強。隨著水分的遷徙,堿性物質被帶到表面,對于表面嚴密接觸的涂膜造成嚴重的堿水解威脅,尤其是對丙烯酸樹脂賴以連接的酯鍵,堿侵蝕是其大敵。新癸酸乙烯酯具有龐大的烷基支鏈基團,它不但對自身的酯鍵具有保護作用,同時,還對鄰近的酯鍵提供保護,使其避免遭受堿侵蝕。關于叔碳酸乙烯酯對涂料防水性、耐侯性等方面的貢獻,實驗結果非常令人振奮,例如,“浸漬實驗法”測得的防水涂料防水性結果,涂有叔/丙乳液的磚吸水率僅占未涂漆磚的2%,是所實驗的良好的水性體系,接近含有溶劑的商業硬酯酸鋁、有機硅體系。

                          Newman24種支鏈酸和直鏈酸酯化數據分析的基礎上,總結出所謂“六位法則”。即“在脂肪酸的親核反應中,6位原子數目越多,則位阻越大”。新癸酸乙烯酯得天獨厚地存在大量“6位原子”,抗水解能力是醋酸乙烯酯地100倍。

                          非膠體保護新癸酸乙烯酯/丙烯酸體系具有小粒徑,可以有效地滲入多孔底材的縫隙中。

                          總之,新癸酸乙烯酯/丙烯酸體系可全面保護底材不受侵蝕,是您放心的選擇。

                          4、內墻漆通用乳液

                          4.1VOC乳膠漆用叔碳乳液

                          目前,隨著環保意識的提高,人們對無VOC釋放的低味、無味內用乳膠漆需求日益增長,這對作為涂料基料的乳液要求更高。

                              新癸酸乙烯酯/醋酸乙烯乳液制備時單體轉化率非常高,這樣,就能使乳液中殘余單體量降到最低,殘余單體也是VOC來源之一。為了得到MFFT很低的乳液,配方中可適當加入丙烯酸丁酯,當然,使用的表面活性劑和助劑是環保型的

                          新癸酸乙烯酯具有10個碳的支鏈烷基結構,表明它有較強的內增塑性,外增塑劑加量很少情況下,仍能很好地成膜。所以新癸酸乙烯酯/醋酸乙烯體系是制備新一代無溶劑內墻涂料的良好解決方案 

                          4.2經濟性乳膠漆用叔碳乳液

                          市場上廉價的乳膠漆,往往是以犧牲其環保性為代價的。為了保證涂料的性能,如耐擦洗性、流平性、儲存穩定性、施工性,需要加入大量廉價的有機溶劑,才能將作為粘合劑的乳液量減至最少。膠體保護性新癸酸乙烯酯/醋酸乙烯型乳液具有良好的綜合性能,它既具有高的顏料粘結能力,又有好的穩定性和流動性,和其他涂料配方組成有高度相容性。所以,用新癸酸乙烯酯/醋酸乙烯可制備高達80PVC(顏料體積濃度)乳膠漆,這樣就可以通過使用質量較高,但使用量較少的粘合劑,降低對鈦白粉的使用量,而鈦白粉使用量降低可大量節約涂料成本。試驗已經證明,這種配方的乳膠漆,各項性能均達標。

                          4.3絲光內墻涂料用叔碳乳液

                          新癸酸乙烯酯/醋酸乙烯型乳液用于高檔內墻涂料更具優勢。絲光涂料乳液含量高,鈦白粉含量也高,原料成本相對較高。新癸酸乙烯酯型乳液具有優良的增稠劑特征,相應可減少助劑用量,仍能保持良好都流變性   

                          由于室內對耐堿耐水性要求不高,因此,可以減少乳液配方中新癸酸乙烯酯的用量,大約2025%就足夠了。 

                          由于絲光涂料PVC含量低,涂料的各項機械性能已經不成問題,需要考察的時涂料的抗粘連性、光澤、抗流掛性和流平性平衡。新癸酸乙烯酯/醋酸乙烯型乳液在我們性能試驗中表現出,抗粘連性優于純丙、光澤與純丙相當、抗流掛性和流平性表現更佳

                          5非極性底材用涂料和粘合劑用叔碳乳液(提高產品的附著力)

                          由于塑料表面張力低,因此涂裝非常困難。尤其是聚丙烯常常需要進一步處理達到良好的附著力。具有支鏈化結構的新癸酸乙烯酯是生產這種涂料理想的非極性結構單元,它為非極性底材和極性涂層之間提供極性梯度。所以富含新癸酸乙烯酯的新癸酸乙烯酯/丙烯酸乳液附著力很好。

                          6水性氟碳涂料(用新壬酸乙烯酯)  

                          作為高耐侯性涂料,同時又能滿足環保要求,水性氟涂料的研究開發逐步取代溶劑型氟樹脂涂料,成為發達國家涂料研究的重點領域。水性涂料可分為水溶型、水乳型、分散型,其中水乳型占總量的50%,是今后涂料開發的重點。目前,美國、日本和歐洲有不少產品問世,且已申請專利。大量的專利文獻表明,叔碳酸乙烯酯是適合合成水性氟碳涂料的單體。

                              重要的體系是三氟氯乙烯/ 新壬酸乙烯酯共聚物體系(簡稱叔/氟體系),最好是采用核-殼共聚物。例如,Sawada合成的水分散核/殼氟共聚物中,核層為三氟氯乙烯-丙烯酸- 新壬酸乙烯酯共聚物(Tg>68℃),殼層為三氟乙烯、丙烯酸、己酸乙烯酯共聚物(Tg11℃),其中,核/殼比為10/1,該分散體形成的膜也顯示出良好的耐污染性、耐水性和耐候性。

                          國內報道的含氟涂料是用三氟氯乙烯、脂肪酸乙烯酯、脂肪族烯醇和脂肪族烯酸聚合而成。水性氟涂料中,親水單體常用醋酸乙烯酯,但是,它與三氟氯乙烯采取無規共聚的方式聚合,乙烯酯之間的聚合必然降低氟樹脂的性能。而叔碳酸乙烯酯由于空間位阻的影響,CTFE(三氟氯乙烯)-新壬酸乙烯酯的聚合比新癸酸乙烯酯- 新癸酸乙烯酯的聚合有利,所以樹脂比使用醋酸乙烯酯交替聚合的傾向強。溶劑型中CTFE/VAc氟碳樹脂性能不及CTFE/EVE(乙烯醚)氟碳樹脂的主要因素之一是前者的交替聚合不嚴格。

                              新壬酸乙烯酯作為氟碳樹脂聚合物的親水單體,如前所述,它的水解穩定性比常用的醋酸乙烯酯高100倍以上并對相鄰的鏈節有保護作用,因此,對氟碳涂料性能的副面影響比醋酸乙烯單體小的多。

                              核層的玻璃化溫度(Tg)不低于40℃,否則,將降低耐污性,如果在高溫季節涂層變軟并且粘土。殼層的Tg-10-30℃。如果Tg高于30℃,將損害成膜性;如果Tg低于-10℃,將降低抗粘污性。適當的選擇單體種類和比率以便使聚合物Tg在以上范圍內。

                           

                           


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