贺茂南、朱贤锋、鲍欣豪
宁波维楷化学工程技术中心
摘要：本文采用多种单体进行溶液聚合制备新型流平助剂，在粉末涂料应用测试表明：0.6%新型流平剂可达到1%通用型流平剂WL588的表面效果，同比性能达到国外流平剂效果。
关键词： 丙烯酸单体 溶液聚合 粉末涂料应用
0.前言
材料、能源、信息作为现代人类文明的三大支柱，推动着社会高速发展。近几十年来，新技术、新材料层出不穷，使得各行业发生了许多革命性的变化，粉末涂料作为最近几十年才发展起来的新型涂装材料，以其优异的性能和环保性，引发了涂装行业的一次革命，自粉末涂料诞生到现在一直处于高速发展阶段。
流平剂是粉末涂料中用量最多的助剂，其常见类型是丙烯酸酯均聚物（也叫“液流”）。流平剂在粉末涂料中可以起到以下几个方面的作用：
1)降低粉末涂料的熔融黏度，增加涂料熔融状态时的流动性；
2)使涂层表面张力更加均匀，缓解了“贝纳德旋涡”产生，减少橘皮的产生；
3)减少熔融涂料与基材（以及填料）之间的界面张力，增加对基材（以及填料）的润湿性，从而降低缩孔产生的可能性，从而使涂层获得较好的平整度。
本产品采用多种单体进行溶液聚合，之后可以采用两种方式制备固体流平剂：
① 用二氧化硅吸附；
其特点体现在：
1）同比应用效果，流平剂添加量可以更省；
2）采用第二种方式得到的产品更环保：无二硅吸附，不会再次产生粉尘，而且二氧化硅对粉末涂料有一定的副作用，吸油量高，影响流平效果；客户端使用更为方便，流平剂、增光剂投一次就够；
3）具有更优的鲜映性。
1.实验部分
丙烯酸酯的聚合采用溶液聚合，即单体和聚合物都溶于溶剂中。聚合体系由单体、引发剂、溶剂三部分组成。一般用甲苯、二甲苯为溶剂，偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰为引发剂，反应结束后真空脱除溶剂，得到粘稠的液态丙烯酸酯聚合物。
聚丙烯酸酯流平剂及增光剂反应通式：
2.单体各参数简述
用做粉末涂料流平剂的聚丙烯酸酯，在常温下大多是液态的，而增光剂在常温下基本都是固态，其中硬单体含量较多，将两者结合在一块时，对软硬单体的玻璃化温度都有一定的选择性。不同单体的玻璃化温度及其他指标如表1所示。
3.单体、溶剂、引发剂对流平剂质量的影响
聚丙烯酸酯流平剂的玻璃化温度与酯中醇基的特性有关，并且侧链越长越软。这种关系仅适合于8个以下的碳原子，超过8个碳原子后则碳链越长，玻璃化温度越高。随着高玻璃化温度的单体量增加，聚合物的玻璃化温度就会显著上升。
溶剂的作用表现为：控制引发剂的分介作用、链转移作用、控制生长链的构型（蜷曲、舒张）及粘度。最终影响链终止速度、分子量及其分布。
偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰在受热的情况下发生键的断裂，产生游离基而使单体发生聚合。
偶氮分子结构及引发性能如下所示：
过氧化二苯甲酰：用作分析试剂、氧化剂、漂白剂及高分子聚合引发剂 白色结晶，溶于苯、氯仿、乙醚、丙酮、二硫化碳，微溶于水和乙醇。性质极不稳定，摩擦、撞击、遇明光、高温、硫及还原剂，均有引起爆炸的危险。储存时应注入25-30%的水。最早生产液流用它较多，现基本换成安全性能更好的“偶氮”。
4.不同单体合成的流平剂数据
5.流平剂应用配方及数据
选取宁波维楷化学通用型流平剂WL588，与新型高效流平剂做应用比较。
注：
（1）光泽仪：60°测定；
（2）表面等级采用1-10进行评判，10为最优。
6.相容性测试数据
7.数据汇总分析
1.通过表4数据可以看出，流平剂2和3效果最佳，同比国内通用性流平剂，加量可以更省，表面更为透亮，综合性价比更优；
2.相容性报告（表5）显示，也是流平剂2和3效果最好，其他有干扰；
3.与国外流平剂测试比较，流平剂5相容性可以，表面效果也最好，其他几款与之对比会有干扰。
8.结语
近年来, 国外粉末涂料助剂通过每一届的中国国际涂料及油墨展、粉末涂料年会以及各种专题讲座等方式推广, 粉末涂料助剂已进入大部分粉末涂料企业, 使我国粉末涂料助剂应用更加普及化, 粉末涂料助剂的应用水平已日趋成熟, 一些粉末涂料的质量更接近国际先进水平。特别近年来, 粉末涂料进口助剂空前繁荣, 有力地推进了国产粉末涂料助剂的开发和应用。现开发的流平剂，与国内通用型流平剂相比，加量更省，效果更加。与国外流平剂综合性能相当。
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