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丙烯酸树脂在汽车涂料中的应用 夏范武 (无锡万博涂料化工有限公司，214112) 摘要：介绍了用于制备汽车OEM及修补涂料的丙烯酸树脂，而当这两类丙烯酸树脂涂层所处位置即是作底漆、中涂、底色漆或色漆以及罩光清漆时，涂层所起的作用也不一样，因而对这些涂层中的主要成分丙烯酸树脂的特性要求也不一样本文通过分析提出了汽车涂料用丙烯酸树脂的设计要求。 关键词：汽车涂料、OEM漆、修补漆、丙烯酸树脂、热固性丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、应用 0 前言 丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类及其乙烯类不饱和单体经均聚或共聚而成的一种高分子聚合物，丙烯酸树脂主链结构稳定，不含易氧化和水解基团，因此用其制备的涂膜具有色浅、保光、保色、光亮、耐候、耐腐蚀等特点，因此特别适合制备汽车涂料，特别是汽车面漆的基料。随着石油化工的迅速发展，丙烯酸系单体品种日益增加，使丙烯酸树脂涂料在世界范围内迅速发展。 在某种程度上说，汽车涂料代表了一个国家的涂料工业发展水平。在工业发达国家，汽车涂料的销售额超过了建筑涂料，为了适应汽车工业的发展需要，各国均非常重视汽车涂料与涂装的研究与开发，而丙烯酸树脂在汽车涂料中占有的份额越来越大，起着举足轻重的作用。 汽车涂料开始于20世纪初，那时的汽车车身多为木结构，面漆以涂印第安磁漆为主，车身全改为钢制后，1927年开始涂硝基纤维素漆，以红外加热，从1950年起普及高固体分硝基磁漆及氨基树脂涂料，干性提高，生产效率也提高了。 从1958年起使用烘烤型氨基醇酸树脂涂料，漆膜性能大幅度提高，采用了涂装循环系统，可以批量生产，随后又一代新技术丙烯酸磁漆出现，施工性更好，不象挥发性漆，这种产品不必抛光，最终光泽很好，施工性和干燥时间与挥发性漆相比拟，耐久性具有竞争优势，尤其是具有更好的耐UV特性，在60年代前只有色漆，从60年代中期以后，丙烯酯挥发性漆和烘烤磁漆统领市场，消费者已不再喜欢那时的单色涂装外观，从而导致具有高装饰多色彩的金属闪光漆的出现。 美国推出66”法规后，德国提出TA-Luft法规，给汽车制造商施加很大压力。汽车涂层在不断提高性能（外观及物化性能）的情况下，还要适应不断严格的环保法规，因此先后出现了高固体分涂料和水性涂料、粉末涂料及UV固化涂料等环保型汽车涂料品种。 目前已形成氨基醇酸、热塑性丙烯酸和热固性丙烯酸，粉末、非水分散体(NAD)、高固体分( H/S)和水性丙烯酸(W/B)并存的局面。 汽车涂料的发展概况如表1所示。 表1 汽车涂料的发展 1924年以前 天然树脂为基料的油性漆（油漆） 1934~1935 硝基磁漆 1935~1945 硝基磁漆和醇酸 1945~1955 醇酸和氨基 1955~1965 氨基醇酸、热塑性丙烯酸和热固性丙烯酸，出现了色漆、金属闪光漆（金属漆） 1965~现在 氨基醇酸、热塑性丙烯酸和热固性丙烯酸，粉末、非水分散体(NAD)、高固体分( H/S)和水性丙烯酸(W/B) 丙烯酸树脂合成的基本知识 1.1 原材料(单体) 表2 单体对丙烯酸涂膜的影响涂膜性能 单体 涂膜性能 单体 户外耐性 (甲基)丙烯酸酯 抗溶剂与油性 丙烯腈、、高分子量的（甲基）丙烯酸酯 硬度 MMA、St）、（甲基）丙烯酰胺 抗洗涤剂与耐盐雾性 St）、甲基苯乙烯 光泽 St）、含芳族单体 耐色彩性 (甲基)丙烯酸酯 柔韧性 EA）、BA）、2-EHA） 抗污染性 短链（甲基）丙烯酸酯 合成方法 丙烯酸树脂的聚合通常采用的是自由基聚合。自由基聚合技术主要有4种工艺：本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。其反应过程包括：链引发、链增长、链终止3个阶段。 1.2.1 本体聚合 聚合反应在单体内发生，采用可溶于单体的引发剂和链转移剂，最后造粒形成固体产品。经此法合成的聚合物产品纯度高，也无需干燥。但往往会有少量单体包裹在固体内，聚合时散热困难。 这种聚合方法通常用于某种单体的单一均聚物的合成，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。 1.2.2 悬浮聚合 聚合反应在单体液滴内进行，这些单体液滴悬浮于以保护胶体稳定化的水相中，引发剂溶于油相单体。 与本体聚合比，反应热易除去，可获得很高分子量，粘度不受分子量影响，此法单体残留量较高，聚合物易沾污保护胶而不易洗去。 1.2.3 溶液聚合 聚合反应在溶液中进行，单体、引发剂均溶于溶液中，有时为了控制聚合物粘度加入少量链转移剂来调节分子量。 体系反应热易散发，无需加入保护胶或乳化剂，但不易获得高分子量，且体系中含溶剂，聚合物多用于允许含溶剂的体系中。 共聚合反应通常采用此法进行。 1.2.4 乳液聚合 聚合反应在水相中进行，通过引入乳化剂、保护胶、水溶性引发剂，反应在胶束中进行。该体系反应热易除去，且可获得高分子量，粘度不受分子量影响，但体系中