【许昌鑫瑞德化工】分享：马来酸酐用量对丙烯酸改性水性醇酸树脂性能的影响
改性树脂的触变性能会影响涂料的施工性，优异的触变性能可以在无剪切力的静置状态下具有较高的黏度。
不仅有助于涂料在储存情况下防止颜填料因重力作用沉降，还能在高剪切力下具有低黏度使涂料具有优异的流平性与抗流挂性能。
所有改性树脂的度都不为常数，黏度会随着剪切速率的变化而变化，说明含马来酸酥的丙烯酸改性水性丙烯酸树脂分散体归属于非牛顿流体。
不同马来酸酥用量的改性树脂都表现出了随着剪切速率增大，树脂黏度下降的“剪切变稀”的流变特征。
改性树脂在外加剪切力作用下的触变性，主要是由于当改性树脂处于静止状态下聚合物的分子链段会相互缠绕形成缠结的拟网状结构，因此导致了改性树脂在宏观角度上表现出较大的黏度。
但是，随着在聚合物上施加的剪切力逐渐增大且大于聚合物微粒布朗运动产生的随机化作用力后,聚合物的分子链段会按照定取向排列，使分子链段间的缠结会被破坏，最终导致树脂的黏度减小。
随着丙烯酸预聚物中马来酸酥用量的增加，丙烯酸改性水性醇酸树脂的黏度也随之增大。
这是由于随着丙烯酸预聚物中马来酸酥用量的增加，基础醇酸树脂和丙烯酸预聚物之间的交联密度较高所致。
另一方面，随着马来酸酥用量的增长，在被中和后树脂内的一COO-(HN(CH)3)分布在内壳层中，即改性树脂的亲水性基团越多，在高速剪切下分散后所形成的自乳化树脂的粒径就越小、数量越多。
但是，自乳化树脂粒子的比表面积也随着亲水性基团增加而增大，导致树脂粒子吸附的水合层增多、氢键密度增大，从而导致改性树脂宏观粘度的增加。
«——【·实验过程·】——»
在醇酸树脂的合成过程中，需要保证轻基过量以确保醇酸树脂合成过程中不会出现凝胶。
因此,通过对醇酸树脂中残留的羚基进行检测可以去确定反应程度酸值的测定方法:准确称量样品1.0g于洁净的形瓶中，利用按照体积比1:1混合好的20mL二甲苯-乙醇混合溶液将样品溶解。
然后，往样品溶液中滴入2~滴酚酞指示剂，使用已经被标定的0.1ol/LKOH溶液进行酸碱中和滴定检测当样品溶液被滴定至粉红色且30s内不褪色时，即可判定为滴定终点。
取下装有KOH溶液的碱式滴定管读取滴定过程中消耗掉的KOH溶液体积。
固含量指的是聚合物溶液中，聚合物的净重在聚合物溶液中的占比。参照国标GB/T14074-2006的执行要求，在反应结束后，对丙烯酸改性水性醇酸树脂乳液进行取样。
将承载样品的铝箔纸称重并记录其质量为m，并在铝箔纸上准确称量1~2g的样品称重且记录其质量为m2。
将装有样品的铝箔纸送入150C恒温鼓风干燥箱中烘烤1h，接着将其从恒温鼓风干燥箱中取出冷去至室温，称重，记录其质量为m。
固含量测定实验平行检测三个样品，取其平均值则为树脂实际固含量W。
取固含量45%的丙烯酸改性水性醇酸树脂60mL装入100mL的明密封样品瓶中，将样品瓶置于50C的恒温鼓风干燥箱中储存，定时对其进行观察并且记录状态。
在热储存过程中，发现丙烯酸改性水性醇酸树脂出现树脂沉降，或者出现颗粒沉淀，即刻停止热储存稳定性检测。
将丙烯酸改性水性醇酸树脂置于表面皿上，将表面血放入50C真空干燥箱中进行真空干燥。
直至丙烯酸改性水性醇酸树脂中的水与溶剂被**脱除后，使用压片法将处理过后的丙烯酸改性水性醇酸树脂做成检测试样。
使用Bruker-Veretex70型红外光谱仪对化钾(KBr)压片样品在500~4000cm-范围内进行红光光谱分析。
为了测定丙烯酸改性水性醇酸树脂在不同剪切力作用下黏度的变化情况和确定树脂的流变特性，使用DHR-2型流变仪作为测试仪器用吸管移取固含量45%丙烯酸改性水性醇酸树脂。
将其滴在流变仪转子下方设定为静态模式，在300s的时间范围内，剪切速率从0s逐渐增加到1200s测试不同剪切速率下的黏度变化。
将丙烯酸改性水性醇酸树脂置于80C真空燥箱中干燥，直至溶剂与水被脱除后，用镊子将丙烯酸改性水性醇酸树脂干膜从模具中夹出，准确称量出1~2mg的干膜。
使用TGA-Q5热重分析仪对12g的膜进行热重分析,以氧气作为助燃气体以氮气作为保护气体与冷却气体。
在60mL/min流量下的纯N氛围中，将样品从25C开始按照10C/min速度升高温度至750°C，然后开始降温完成测试。
使用镜像光泽仪，对丙烯酸改性水性醇酸树脂漆膜的三个不同位置进行测试得到三个60°的光泽度值读数，取其平均值作为漆膜的60°的光泽度值。
在实验过程中使用指触法(乙法)对漆膜表干进行检测。
漆膜的实干测试可通过压滤纸法(甲法)进行测定:将定性滤纸的光滑面接触漆膜，并将干燥试验器放置在定性滤纸上。
通过摆杆阻尼试验对漆膜的硬度增长或硬度进行检测。在本文中主要通过科尼格摆杆阻尼试验仪对漆膜进行测定。
在温度为23+2C，相对湿度为50%5%的无风环境下，利用科尼格摆杆(K摆)对漆膜上的持续时间做为漆膜的硬度参考参数。
«——【·实验用品制备·】——»
使用BGD503型划格板,以划格法要求在漆膜上划出间隙为1mm的横纵六道切痕。
选用25mm宽的透明压敏胶带粘附划格处，以60°角迅速撕开透明压敏胶带，观察划格处的漆膜剥落情况与标准对比进行附着力评级。
选用BGD560型柔韧性测试器，将涂覆漆膜的马口铁放置在不同直径的轴棒上弯曲，并查看被弯曲部分漆膜是否出现破裂或者剥落。
取固含量45%的丙烯酸改性水性醇酸树脂平铺于成膜模具中，将其置于50C的真空干燥箱内进行溶剂与水分脱除处理。
准确称量经过处理的丙烯酸改性水性醇酸树脂的干膜的质量m1，将称量好的干膜投放于盛有去离子水的烧杯中，使干膜被去离子水浸没。
连续浸泡7天，每天固定时间将浸泡在去离子水中的干膜取出，用定性滤纸将干膜表面的水分吸干。
然后，将该干膜进行准备称量，记录下被浸泡后的干膜质量m2。
取被涂覆丙烯酸改性水性醇酸涂料且实干并被养护了14天的马口铁。
将马口铁板置于盛满去离子水的水槽中，其中漆膜要有2/3的面积要被去离子水浸没。
在耐水性测试一段时间后取出马口铁板用定性滤纸将漆膜表面的水分吸干，观察漆膜是否出现起皱、剥落、起泡、起锈等现象。
«——【·结果与讨论·】——»
由于炭基的电偶极矩较大，一般对于红外吸收**烈，因此在1728cm'处出现一个尖锐且信号**的炭基吸收峰。
该特征峰归属于基础醇酸树脂与改性树脂中醋基以及树脂体系中未反应完的羚基的C=O的伸缩振动吸收峰。
1220cm和1120cm处的强吸收峰，分别是基与醚键结构中C-O-C的伸缩振动吸收峰，进一步验证聚合物中存在酷基。
另外，3419cm处基础醇酸树脂有圆滑且钝的轻基吸收峰，这是醇酸树脂的典型特征峰，主要归因于多元醇合成过程中残留的轻基。
由于在基础醇酸体系中有一部分的醇是超量存在的，使得残留下来的轻基与聚合物体系之间存在氢键缔合的效应,导致了醇酸树脂红外光谱中轻基的吸收峰呈现圆而钝的红外吸收谱带。
但是，改性树脂3419cm处不存在基的特征吸收峰，说明在酷化法合成丙烯酸改性水性醇酸树脂过程中，基础醇酸树脂上的轻基**反应，侧面验证了丙烯酸预聚物与基础醇酸树脂之间发生了酷化反应。
3006cm与2860cm处清晰而尖锐的双峰分别是醇酸树脂中不饱和碳氢键(=C-H)与饱和碳氢键-C-H)的伸缩振动吸收峰，1461cm处是改性树脂与基础醇酸树脂中脂肪酸上碳碳双键(C-C)的特征吸收峰。
1374cm处为苯环骨架的伸缩振动吸收峰,证明丙烯酸预聚物与基础醇酸树脂中存在苯环结构。
而729cm处强且尖锐的吸收峰,表明分子中的含有二元取代苯环结构在845cm处存在的吸收峰，表示聚合物分子中存在1,3-二元取代苯环结构，这个吸收峰源自于基础醇酸树脂合成中加入的间苯二甲酸。
丙烯酸改性水性醇酸树脂是通过自乳化方式均匀且稳定的分散于水溶液中，形成固含量为45%的改性树脂分散体。
丙烯酸改性水性醇酸树脂分散体的粒径不仅可以作为丙烯酸预聚体与基础醇酸树脂之间相容性的参考标准，还是衡量改性树脂亲水性、稳定性的重要指标之一。
随着马来酸酥在丙烯酸预聚物中的用量增加，改性树脂分散体的粒径会出现明显的减小的趋势。
这是由于丙烯酸预聚物作为亲水性树脂与疏水性基础醇酸树脂进行化学键合后，丙烯酸预聚物中的马来酸酥的酸配基团可以产生亲水性羚基。
当马来酸酥用量增大则会促使改性树脂在乳化过程中形成的胶束数量增多，从而导致改性树脂在热熔状态下被剪切力分割为微小颗粒的粒径就会越小。
水性树脂的热储存稳定性确定其能被应用于工业涂料的先决条件之一。
因此，通过将改性树脂置于50C的恒温鼓风干燥箱中进行加速测试的方法，研究马来酸酥用量对改性树脂的热储存稳定性的影响。
在热储存测试中，当改性树脂出现相分离、沉降、胶化等现象后，可认定为热储存时间测试终止。
随着丙烯酸预聚物中马来酸酥用量的增加，丙烯酸改性水性醇酸树脂分散体的热储存稳定性逐步增加。
其主要原因是丙烯酸预聚物是以大分子聚合物的形式通过酷化法引入到基础醇酸树脂的外层结构上。
在**程度上以碳-碳键为主体的丙烯酸预聚物将醇酸树脂的酷键包裹在改性树脂的内层结构中，并对醇酸树脂的酷键起到保护作用。
而外层结构则是亲水性的丙烯酸预聚体组成，同时也为改性树脂提供自乳化性。
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