進入21世紀，我國汽車涂料市場一路飄紅，新車年銷售量屢創(chuàng)新高，特別在2008年下半年，受全球金融風(fēng)波的影響，很多行業(yè)的發(fā)展步入低谷，但汽車行業(yè)一枝獨秀。據(jù)了解，2009年我國汽車產(chǎn)量躍上新高，達到1360萬輛，汽車涂料用量隨之持續(xù)高漲，供應(yīng)量約52萬t，其中新車用漆約27萬t，修補漆約10.3萬t，零部件和PVC用漆約14.6萬t。隨著車輛使用年限的增加，市場對汽車修補漆的需求量呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。隨著全球降低涂料中VOC含量的環(huán)境法規(guī)出臺，汽車修補漆已由傳統(tǒng)溶劑型涂料向高固體分和水性化方向發(fā)展。汽車修補漆要求涂層在平整度、豐滿度及光亮的鏡面效果上與原裝漆基本一致，因此研究高固體分汽車修補漆用羥基丙烯酸樹脂，是修補漆的發(fā)展方向。

1.實驗部分

1.1實驗原料

單體與溶劑：苯乙烯（St），甲基丙烯酸丁酯（BMA），甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA），丙烯酸丁酯（BA），丙烯酸（AA），丙烯酸叔丁酯（TBA），丙二醇甲醚醋酸酯，醋酸丁酯（氨酯級），均為工業(yè)級。引發(fā)劑：偶氮二異丁腈（AIBN），過氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB），過氧化二叔丁酯（DTBP），均為工業(yè)級。相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑：聚α-甲基苯乙烯線性二聚體，工業(yè)級。

1.2合成工藝

在四口燒瓶中加入部分溶劑，加熱至一定溫度。將混合單體、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑的混合溶液在3~4h內(nèi)勻速滴加到反應(yīng)體系中。滴加完畢后，在一定溫度下保溫1h，分3~4次補加引發(fā)劑和溶劑的混合液。此后，在一定溫度下保溫2~3h，整個反應(yīng)過程通氮氣保護，當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率≥99%時，出料。

1.3反應(yīng)機理

熱固型丙烯酸樹脂在涂料中被廣泛應(yīng)用。與其它樹脂相比，它具有色淺、耐光性、耐候性、耐化學(xué)品性、耐溶劑性好、光澤高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、卷材及其它工業(yè)領(lǐng)域。目前，制備丙烯酸的主要方法還是自由基聚合，整個反應(yīng)過程包括鏈的引發(fā)、增長和終止。在固體丙烯酸樹脂的合成中，樹脂的玻璃化溫度、溶劑、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的使用和添加量都是重要的影響因素。引發(fā)劑主要通過在聚合過程中控制生成的自由基數(shù)量來控制聚合物的相對分子質(zhì)量及其分布。鏈轉(zhuǎn)移劑通過對鏈自由基的轉(zhuǎn)移來調(diào)節(jié)聚合物的相對分子質(zhì)量，并使相對分子質(zhì)量分布也趨于狹窄。合成高固體分丙烯酸樹脂，與合成傳統(tǒng)的熱固型丙烯酸樹脂有所不同，需選擇特定的單體，適當(dāng)降低其相對分子質(zhì)量，才有可能在黏度適中的情況下，使樹脂的固體分提高到70%以上。當(dāng)相對分子質(zhì)量較小時，就需有極窄的相對分子質(zhì)量分布，使聚合物結(jié)構(gòu)中有足夠的羥基酯單體，才能保證每個樹脂分子上都有2個以上的羥基，否則樹脂就不能很好地與固化劑交聯(lián)成體型大分子，從而影響涂膜的質(zhì)量