水性油墨用苯乙烯—丙烯酸樹脂的制備.pdf

1、本課題系企業(yè)委托研發(fā)項目,目的是合成一種丙烯酸——苯乙烯聚合物,目前該聚合物主要應用于水性油墨連接料,在國內使用十分廣泛,該類水性樹脂的生產,可以取代國外進口產品,市場前景良好。
　　 聚合物的主要技術指標和特點是:數均分子量3000左右、窄分子量分布、玻璃化轉變溫度約100℃、無色透明、具有良好(堿)水溶解性。其中,控制樹脂低分子量和窄分布,保證樹脂外觀的無色透明是本課題主要難點。課題主要從溶劑、引發(fā)劑種類及用量、反應溫度選擇

2、、生產工藝流程四個方面,研究解決生產中的問題。
　　 研究采用了半連續(xù)反應溶液聚合法,使用丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯單體三元共聚合,三種單體的實驗配方比例為32:60:8,合成出的樹脂玻璃化轉變溫度約100℃,樹脂羧酸含量合適、酸值約為210,(堿)水溶解性能良好,且樹脂透明有光澤。
　　 研究中篩選對比了多種工業(yè)上常見的溶劑,發(fā)現使用乙二醇獨甲醚作溶劑,體系沸點可以達到比較理想的約121℃,利于分子量控制,同時該溶

3、劑能很好的分散和溶解引發(fā)體系、各種單體及共聚合產物。更重要的是使用乙二醇獨甲醚溶劑得到的聚合產品無色、透明,解決了樹脂外觀達不到進口標準的難題。
　　 研究發(fā)現反應溫度從聚合物分子量、共聚物無規(guī)度、引發(fā)劑半衰期匹配三方面影響聚合反應。高溫利于分子量降低；反應溫度在110℃以上合成的共聚物無規(guī)度高、丙烯酸單元在鏈段上分布均勻,能保證產品透明性和溶解性能；引發(fā)劑半衰期隨反應溫度的升高而降低,引發(fā)劑半衰期要控制在1小時以內才有利于反應

4、的控制。
　　 對比研究了多種引發(fā)劑和引發(fā)體系,發(fā)現單獨使用質量分數4至6份BPO或TBPB作引發(fā)劑,在121℃下可聚合產生一系列數均分子量低于5000的樹脂,實現了對產品分子量控制的問題,滿足了產品低分子量的要求。
　　 研究了引發(fā)劑加料工藝與引發(fā)劑消耗速率的關系,提出了理論計算模型,并通過實踐結果證明,得到了最佳工藝路線為使用BPO與TBPB復配引發(fā)劑,采用50％TBPB預加、BPO和50％TBPO滴加的生產工藝,可