深扒水性树脂合成那些隐晦技术点【精华】
作者：水性树脂厂家-常州斯赛
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发布日期：2021-06-17
水性树脂的合成难不难？有哪些技术要点需要注意的？有谁知道？为了给出参考，小编跑去了公司实验室，开始了三天的资料收集。下面，小编将会为大家展示精华要素，大家可不要错过了，干货满满，一起来看看吧！
水溶性树脂具备水溶性是聚合物的分子主链上引入足够量的强亲水性基团，包括：－COOH、—OH、－NH2、－0－、＝SO3H、－CONH2、－CH2OH 等。制备所得到的水溶性树脂再经中和成盐制得水溶性树脂，因此，分子链中必须含有足够可中和成盐的亲水官能团。常见的树脂类型：(1)、带有氨基的聚合物以羧酸中和成盐；(2)、带有羧酸基团的聚合物以胺中和成盐；(3)、含羟基的树脂通过皂化得到(聚醋酸乙烯酯通过NaOH水解制备聚乙烯醇)。
2水分散性树脂制备方法
目标树脂聚合物的分子主链上不带亲水基团或者带有较少的亲水基团，树脂不溶解或者不能完全溶解于水中，通过一定的制备或加工方法，能够分散在水中，形成以水为介质的分散液。水分散树脂通常可分为自乳化法和乳化法两种类型。
1)、自乳化法制备水分散性树脂
自乳化法又称内乳化法，树脂聚合物分子链中含有一定量的亲水性基团，能够进行中和成盐，但又不能完全溶解在水中。制备自乳化法分散性树脂，利用分子链中亲水基团，与水混合、搅拌等过程，即可制备出稳定的水分散型乳液。特点：体系中无需加入助溶剂。
制备水性涂料、胶黏剂等产品所有的水性树脂中，自乳化水分散树脂占据了绝大多数，近十多年来，种类树脂的自乳化水性化技术，特别是多元杂合水性树脂的研究和开发异常迅速。
2)、外乳化法制备水分散性树脂
外乳化法又称强制乳化法，树脂聚合物分子链中完全不含有亲水基团或者分子链中含有极少量的亲水基团，且自身所带的亲水基团不足以进行自乳化得到稳定的树脂乳液，制备树脂乳液的方法叫强制乳化法。特点：反应体系中必须添加乳化剂，采用强制乳化方法(高速搅拌、胶体磨或均化器等)，才能得到稳定性较好的水分散性乳液。
相对而言，外乳化法制备水分散型树脂乳液，由于体系中存在亲水性乳化剂残留影响，树脂固化成膜后胶膜的性能会受影响。
3树脂水溶性与稳定性影响因素
树脂水溶性即树脂在水中的溶解能力，主要决定因素是树脂聚合物分子主链中带亲水基团的决定。但是，树脂的结构、基团类型、分子量及其分布以及所使用的中和剂、助溶剂均对树脂水溶性及其稳定性存在影响。
1)、亲水基团的类型影响
(1)、醚基团影响：醚基越多，水溶性表现情况越好；(2)、醇基影响：使用不同比例醇基，能够制备不同水溶性树脂；(3)、羧基影响：使用不同比例羧基，能够制备不同的水溶性树脂。
2)、分子量影响
树脂聚合物分子量对目标树脂水溶性性能影响较大。其中，分子量小树脂聚合物，水溶性较好、但涂膜的防腐性能差；分子量较大树脂，水溶性较差，但是涂膜的防腐性能较好。
确保树脂水溶性前提下，尽可能提高目标树脂的分子量，以制备性能更佳的涂膜。同时，所制备的目标树脂分子量分布越窄，涂膜性能越好，但是水溶性越差。分子量分布越宽，分子间存在互溶效应，常常有利于改善目标树脂的水溶性，但是漆膜的性能和稳定性均会受到影响。
3)、中和剂影响
中和剂可以明显影响树脂水溶性、储存稳定性、黏度、固化速率及涂膜的泛黄性。根据不同的树脂品种，选择不同的中和剂。其中，常温干燥的水溶性漆，需选用低沸点的中和剂；浅色漆则选用变色性小的中和剂。
常见中和剂包括：氨、乙醇胺、二乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾等。其中，乙醇胺助溶效果优于氨水、氢氧化钾和氢氧化钠。叔胺漆膜稳定性比较好，但是变色性相对于伯胺、仲胺多。
中和剂使用量以达到树脂70%以上被中和，树脂溶液PH值为7即可。一般，控制中和的PH值为7.5～8.5较好，可以保持树脂水溶液的稳定性。中和剂的用量过多时，会加剧树脂的降解作用，不利于树脂溶液保持稳定。
4)、助溶剂影响
助溶剂为亲水性溶剂，既能溶解树脂聚合物，本身又能溶解于水中。助溶剂不但能够提高树脂的水溶性，而且能够调节树脂水溶液的黏度和涂膜的流平行。同时，助溶剂选择也要考虑溶剂中和胺的能力。
常见助溶剂包括：乙醇、异丙醇、正丁醇、甲（乙、丁）基溶纤剂、二乙二醇甲（乙、丁）醚、丙二醇甲乙（丁）醚等。仲丁醇作助溶剂得到溶液黏度小，且稳定性好。水性醇类中，碳长链醇较碳短链醇助溶效果好，醚基醇的助溶效果相对于不含醚基效果好。因此，丁基溶纤剂作用效果比丁醇好，丁醇比乙醇好。助溶剂的加入则会增加VOC的含量，使其对环保不利。
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