基于Cardura-E10P水性羟基丙烯酸树脂和聚氨酯分散体的合成和应用

SynthesisandapplicationofCarduraTME10Pbasedwater-borneAPOandPUD基于基于基于基于CarduraTME10P水性羟基丙烯酸树脂和聚氨酯水性羟基丙烯酸树脂和聚氨酯水性羟基丙烯酸树脂和聚氨酯水性羟基丙烯酸树脂和聚氨酯分散体的合成和应用分散体的合成和应用分散体的合成和应用分散体的合成和应用ScottWang/王丰万May15-16,201310Agenda议程议程议程议程Introduction引言SynthesisandapplicationofCarduraE10Pbasedwater-borneacrylicresin基于CarduraE10P水性丙烯酸树脂的合成和应用ApplicationandapplicationofCarduraE10PbasedPUD基于CarduraE10P聚氨酯分散体的合成和应用Conclusion结语11Agenda议程议程议程议程Introduction引言SynthesisandapplicationofCarduraE10Pbasedwater-borneacrylicresin基于CarduraE10P水性丙烯酸树脂的合成和应用ApplicationandapplicationofCarduraE10PbasedPUD基于CarduraE10P聚氨酯分散体的合成和应用Conclusion结语12WhyCarduraE10P(CE10P)forWaterbornedispersions为什么研发基于为什么研发基于为什么研发基于为什么研发基于CarduraE10P(CE10P)的水性分散体的水性分散体的水性分散体的水性分散体TheneedtoreducetheemissionofVOCshasledtothedevelopmentofwaterbornebinders;出于减少有机挥发物的需要，水性树脂正在被开发；ConventionalWBdispersionshaveasolventremovalstepwhichrequireshighenergyandcausessidereactions；常规的水性分散体需要一个除溶剂步骤，常常造成高能耗和副反应。WaterborneresinscanbepreparedinamoreconvenientandsimpleprocessusingCE10Pasreactivediluentforinitialreactorcharge.使用CE10P作为活性稀释剂打底，水性树脂分散体的制备工艺更加便利、简单。13Reactiveepoxy-group活性环氧基团活性环氧基团活性环氧基团活性环氧基团•Easyincorporationinpolymersduetohighlyreactivetowardsamines,acidsandalcohols与胺类、羧酸及醇类反应活性大，易于引入聚合物中；•Ringopeninggeneratesanhydroxylgroupforcuring开环产生羟基，可用于固化；•Enhancedmetaladhesion改善附着力。ofVersaticAcid10叔碳酸叔碳酸叔碳酸叔碳酸10101010(R1+R2=7Carbonatoms)•Bulkystructure大体积结构•Reduceintermolecularinteraction减少分子间作用力•Stericallyprotectedestergroup位阻保护酯键•AliphaticStructure脂肪族结构•Hydrophobicity疏水性KeyCharacteristic主要特性主要特性主要特性主要特性•Superiorappearance,DOI,filmbuild,etc.极好的外观，如鲜艳性，丰满度等•Asimplepolymerizationprocess简化合成工艺•Excellentacidandalkaliresistance极好的耐酸碱性能•Waterresistance耐水•Enhancedflowandleveling改善流动和流平•Goodpigmentwettingandimproveinter-coatadhesion好的颜料润湿和改善层间附着•Highsolidcontentlowviscosityresin制备高固低粘树脂•Superioroutdoordurability耐候WhatisCarduraE10PCarduraE10P是什么是什么是什么是什么14ThestericinfluenceandhydrophobicityofCE10Pprotectthecross-linkfromhydrolysisandleadtoimprovechemicalresistance;CE10P的空间位阻效应和疏水性保护交联的化学键减少水解、改善耐化学品性；Polymer14STY(M)AAHEMAMMAInitiatorOOHOOOH2OH2OH+H+H2OIPDI/HDIDIOLIPDI/HDIDMPAIPDITheadvantagesforCE10Pbasedresins基于基于基于基于CarduraE10P树脂的优势树脂的优势树脂的优势树脂的优势OOTheadvantagesforCE10Pbasedresins基于基于基于基于CarduraE10P树脂的优势树脂的优势树脂的优势树脂的优势Offeraconsiderableprocessingadvantageduringtheresinproduction为生产水性丙烯酸树脂提供了方便+(M)AAHEMAMMASTYR1R2CH3OOOOOH.+R1R2CH3OOOO.OHSimultaneousreactions!同步反应InitiatorsSTY(M)AAHEMAMMAInitiatorEsterification酯化反应&Radicalpolymerization自由基聚合1516•AreasonablylowcontentofCarduraE10Pinthepolyolstructurecontributestostrongviscosityreduction在多元醇中适当的CarduraE10P就能强烈地降低粘度•CarduraE10PproduceslowerviscosityresinswhichcanbeusedforlowVOCapplications.基于CarduraE10P制备的低粘树脂可以制备低VOC涂料CarduraE10Preducestheresinviscositybecauseitsbulkystructurealsolimitsthechaininteractionslimitinghydrogenbonding.归于大体积结构，降低了分子间的作用力（如氢键、缠绕），从而降低树脂粘度。TheadvantagesforCE10Pbasedresins基于基于基于基于CarduraE10P树脂的优势树脂的优势树脂的优势树脂的优势ViscositycuttingpowerofCarduraE10PCarduraE10P的降粘力TheadvantagesforCE10Pbasedresins基于基于基于基于CarduraE10P树脂的优势树脂的优势树脂的优势树脂的优势CarduraE10Pbasedcoatingsshowabetterappearance基于CarduraE10P涂料制备的涂膜具有更好的外观DOI-Spectrum05101520253035404550dudullnessWa0,1-0,3mmWb0,3-1,0mmWc1-3mmWd3-10mmWe10-30mmCE1,5layersF1(64μ)CE1,5layersF2(56μ)NONCE1,5layersF(55μ)NONCE1,5layersT(47μ)DOI:93.1DOI:82.518Agenda议程议程议程议程Introduction引言SynthesisandapplicationofCarduraE10Pbasedwater-borneacrylicresin基于CarduraE10P水性丙烯酸树脂的合成和应用ApplicationandapplicationofCarduraE10PbasedPUD基于CarduraE10P聚氨酯分散体的合成和应用Conclusion结语19Acrylicmonomers+initiator丙烯酸单体+引发剂Pump泵Cooler冷凝器Initialreactorcharge釜底料SOLVENTS溶剂溶剂溶剂溶剂Heatto加热到加热到加热到加热到130….180ºCPressure压力压力压力压力Pressurereactorneeded需要使用压力反应釜Synthesisofacrylicpolyols-freeofCE10P不含不含不含不含CE10PCE10PCE10PCE10P的丙烯酸多元醇合成的丙烯酸多元醇合成的丙烯酸多元醇合成的丙烯酸多元醇合成20Pump泵CarduraE10P(+solvent溶剂)Heatto加加加加热热热热到到到到130….180ºCVeryhighpolymerisationtemperaturesarepossibleinconventionalreactors!在传统的反应釜中进行高温聚合成为可能！HighpolymerisationtemperaturewithCarduramonomers使用使用使用使用Cardura单体可以应用更高的聚合温度单体可以应用更高的聚合温度单体可以应用更高的聚合温度单体可以应用更高的聚合温度Monomers单体+(meth)acrylicacid（甲基）丙烯酸+Othermonomers其他单体+initiator引发剂21Monomers单体+(meth)acrylicacid（甲基）丙烯酸+Othermonomers其他单体+initiator引发剂Pump泵CarduraE10Pand/orstarpolyester(+solventoptionally溶剂可选)Heatto加加加加热热热热到到到到130….180ºCNoneedtoremove(strip)theexcesssolvents无需除去过量的溶剂CE10PbasedAPOforwaterborneclearcoats基于基于基于基于CE10P的的的的丙烯酸多元醇用于水性清漆丙烯酸多元醇用于水性清漆丙烯酸多元醇用于水性清漆丙烯酸多元醇用于水性清漆22Heat加热加热加热加热Vacuumpump真空泵真空泵真空泵真空泵Solvents溶剂溶剂溶剂溶剂Recyclingtonextbatch循环用于下一批次Timeandenergyconsuming消耗时间和能源Sidereactionsduringsolventremoval除去溶剂时的副反应Removalofthesolventsusedduringpolymerization:需要除去聚合过程中使用的溶剂APOforWaterborneClearcoats–freeofCE10P不含不含不含不含CE10P的的的的丙烯酸多元醇用于水性清漆丙烯酸多元醇用于水性清漆丙烯酸多元醇用于水性清漆丙烯酸多元醇用于水性清漆23Thedistributionoftheacidgroupsmayberandom,butbetterresultsareobtainedbyintroducingpoly-acrylicacidblocks.丙烯酸在聚合物中的分布也许是随机的，但是如果这些丙烯酸在聚合物中是封端排布的话，效果会更好。STY(M)AAHEMAMMAInitiator(M)AA(M)AAR1R2CH3OOOO.OHPolymer聚合物-----------KeydesignofCE10Pbasedwa