Ⅰ PMMA詳細介紹
PMMA塑料
聚甲基丙烯酸甲酯樹脂是由甲基丙烯酸甲酯自由基聚合而得，有本體聚合（澆鑄）、懸浮聚合（模塑料）、溶液聚合（塗料和粘合劑）、乳液聚合（膠乳織物處理劑）和共聚改性等聚合工藝。聚甲基丙烯酸的英文名稱為：Polymethylmecrylate，簡稱PMMA，俗稱有機玻璃和壓加力。
聚甲基丙烯酸甲酯樹脂和是丙烯酸類樹脂中最主要的品種，它與聚丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯，聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯，聚丙烯酸及其共聚物，聚丙烯醯胺、聚氰基丙烯酸甲酯等統稱為丙烯酸樹脂。聚甲基丙烯酸甲酯樹脂在這一類的樹脂中性能最突出，產量和用途最大。
物化性能
PMMA是無色、透明，透光率是塑料中最好的，比玻璃高，光的透過范圍大；反射率隨入射角而變，對光的吸收率小，可做全反射。當PMMA載體（板、棒）彎曲度<48o時可傳導光線；聚合物為無規立構型，但存在著相互隔離的短程有序排列，因而拉伸定向產品有結晶構型，有良好的抗銀紋性，抗銀紋增長和沖擊韌性；質輕、堅韌，常溫下有較高的機械強度，而且受溫度的影響小，只有當接近軟化點和Tg時強度才急劇下降；表面光澤優良，著色力強，尺寸穩定性好，但表面硬度和抗刻痕性差，沖擊強度較低，電性能良好，但隨頻率的增大而下降，吸水性小，耐水溶性無機鹽及某些稀酸，耐長鏈烷烴、醚、脂肪、油類，不耐鹼；抗老化性好，無毒，燃燒時無火焰。
PMMA無定形聚合物，Tg為105℃、熔融溫度大於160℃，分解溫度高達270℃以上，因此，成型的溫度范圍較寬。
處於熔融狀態下的PMMA表現為熔體粘度較高，流動性較差，熔體粘度對溫度變化比較敏感。注射溫度的改變對熔體流動長度的影響要比注射壓力顯著，並比注射速率明顯些，比模具溫度則更顯著。故改變PMMA成型的流動性主要是從注射溫度著手。
PMMA具有一定親水性．其顆粒的吸水性達0.3％～0.4％，水分的存在使熔體出現氣泡，所得製品有銀絲，透明度也為降低。所以要求在注塑之前對樹脂作乾燥處理。
由於透明度高是PMMA的特點，任何雜質的存在都會光折射關系而在製品上暴露無遺，故要求在加工成型前必須做好環境的清潔工作。
PMMA表現為質硬、性脆、易破裂，因此，要選擇好製品的成型、收縮率和脫模斜度。
常見的柱塞式注塑機和螺桿式注塑機只要製品用量不超過最大注射量的70％～80％時均可進行加工。選用帶有加熱控溫裝置的敞開式噴嘴。
注塑工藝
(1)清潔 清潔是PMMA注塑製品性能的基本條件之一，否則會因透光率變差而造成製品的報廢。為此需注意如下幾點。
①注塑機 料斗和料筒應特別注意清潔。如果料筒內存留有其它物料時，首先將料筒清洗干凈(清洗材料可用PMMA的再生料)，當料筒內存留有PVC、POM等物料時，不可用PMMA再生料直接清洗，這一點務須注意，
②粒料 在打開包裝時，應先將包裝材料清理干凈，方能打開包裝。對於使用剩餘的樹脂顆料注意妥善保管，以防因靜電作用而污染樹脂粒料或與其它樹脂粒料混雜。
特殊復合材料
Typical Injection
Molding Conditions
一般射出成型條件
English
英制
SI Metric
公制
Temperature 溫度
Rear zone 後段 350 - 390 °F 177 - 199 °C
Center zone 中段 360 - 400 °F 182 - 204 °C
Front zone 前段 370 - 410 °F 188 - 210 °C
Melt 熔化溫度 360 - 425 °F 182 - 218 °C
Mold 模具溫度 175 - 225 °F 79 - 107 °C
Pressures 壓力
Injection 射壓 10000 - 15000 psi 69 - 103 MPa
Hold 保壓 5000 - 10000 psi 34 - 69 MPa
Back 背壓 50 - 100 psi 0.34 - 0.69 MPa
Speeds 速度
Fill 填充速度 1 - 2 in/sec 25 - 51 mm/sec
Screw 螺桿轉速 60 - 90 rpm 60 - 90 rpm
Drying 烘乾條件
Time & Temperature
時間 & 溫度 4 Hrs @ 200 °F 4 Hrs @ 93 °C
Dew Point 露點 0.0 °F -18 °C
Moisture Content
濕度含量 0.02 % 0.02 %
永久抗靜電復合材料
Typical Injection
Molding Conditions
一般射出成型條件
English
英制
SI Metric
公制
Temperature 溫度
Rear zone 後段 390 - 420 °F 199 - 216 °C
Center zone 中段 410 - 440 °F 210 - 227 °C
Front zone 前段 430 - 460 °F 221 - 238 °C
Melt 熔化溫度 415 - 470 °F 213 - 243 °C
Mold 模具溫度 100 - 150 °F 38 - 66 °C
Pressures 壓力
Injection 射壓 10000 - 15000 psi 69 - 103 MPa
Hold 保壓 5000 - 10000 psi 34 - 69 MPa
Back 背壓 50 - 100 psi 0.34 - 0.69 MPa
Speeds 速度
Fill 填充速度 1 - 2 in/sec 25 - 51 mm/sec
Screw 螺桿轉速 60 - 90 rpm 60 - 90 rpm
Drying 烘乾條件
Time & Temperature
時間 & 溫度 4 Hrs @ 200 °F 4 Hrs @ 93 °C
Dew Point 露點 0.0 °F -18 °C
Moisture Content
濕度含量 0.02 % 0.02 %
③環境的整治 除了操作人員應注意自身的整潔干凈外，還應注意操作環境的整潔，如注塑機周圍、操作台、製品堆放處以及顆粒的貯存處等。在操作過程中，還應注意給料斗加蓋。
④模具的整治 模具中不允許有油污(如防銹油、切削油、潤滑油等)的存在，以免使製品出現開裂、糊斑等。一般不推薦使用脫模劑。
(2)再生料的使用 對於顏色不變、又無雜質存在的PMMA再生料，在要求不高的製品中可以與新料混合後使用的，其混入的比例為新粒的1/4。混合後的物料在成型加工之前必須預乾燥處理，乾燥的工藝與新料相同。對於透光率要求較高的製品，原則上不允許使用再生料。
(3)製品的後處理
與PS等塑料相同．出於各種原因在PMMA製品不可避免地殘留有一定的內應力，這些殘留應力將會使製品在使用過程中出現開裂。為了能達到減少或消除這些應力的目的，對所得製品需作一定的後處理工作。
PMMA製品的後處理是在溫度為70～80℃的熱風循環乾燥箱內進行的、處理的時間則視製品壁厚而定，厚度增大所處理的時間也就越長，反之則縮短，一般4h左右就可以了，然後緩慢冷卻至室溫。PMMA樹脂顆粒易吸收水分，由於水分的存在，在成型過程中受熱蒸發，導致熔體起泡、膨脹、使製品出現銀絲、氣泡、透明度變差、有糊斑等問題。因此在成型加工前，予以乾燥處理，特別是包裝條件較差或包裝打開時間較久的顆粒，更應如此。PMMA採用熱風循環乾燥設備進行乾燥，其乾燥工藝參數：溫度為70～80℃，時間為2～4h，料層厚度為30mm。
和乾燥處理過程中，除應嚴格控制乾燥工藝以防樹脂顆粒粘連成塊之外，還應注意乾燥設備和容器的干凈清潔，以免雜質塵埃混入，而影響製品的質量。
經乾燥處理的樹脂顆粒應及時進行加工，對於暫不使用的樹脂顆粒，應妥為保管。用密閉容器盛裝，以防樹脂顆粒與環境溫度和濕度相平衡的過程中，重新吸濕。
4成型工藝參數
(1)注射溫度 PMMA為無定形聚合物，無明顯的熔點溫度。成型中可供選擇的范圍較寬，可在160～270℃之間選取；同時溫度的改變對熔體流動性的影響比較明顯，隨物料溫度的提高熔體的流動長度也明顯增加、這對於薄壁、長流程及復雜製品的充模性十分重要，但必須注意，在選用高料溫時易受其它工藝參數影響而給製品表面帶來變色等問題。
注射溫度的恰當與否可通過熔體對空注射法進行觀察判斷，即以熔體低速從噴嘴中流出是否光亮、透明、無泡，如果是呈不透明、模糊、有氣泡、銀絲的膨脹體，則可認為溫度偏高或樹脂含水量過高。
一般來說，保證熔體充滿模腔的情況下，注射溫度可偏低，以減少可能出現的變色和對性能的影響。
(2)注射壓力 注射壓力對PMMA熔體流功性的影響不如溫度那麼明顯，但由於熔體粘度較大，流動性比較差，因此，還是需要較大的注射壓力。特別是形狀復雜的製品以及壁厚的製品，為克服熔體流動阻力和減少收縮凹痕與氣泡等問題。仍需注意壓力的增加會引起製品易產生內應力。
PMMA注射壓力的選擇，首先是依據製品的壁厚等情況予以初選。然後再根據成型中的實際問題進行調整。通常寬澆口、易流動的厚壁製品所選取的注射壓力為80～100 MPa之間，而熔體流動較為困難的製品所需的壓力要大於140MPa，110～140 MPa則適用於大多數製品的成型。
(3)注射速率 注射速率的提高對PMMA熔體的充模是有利的，但由於高速注射往往影響成型製品質量，特別在澆口周圍常常是模糊不清，從而使製品的透光率大為降低，同時還增加了製品中的內應力。在一般情況下最好不採用高速注射，只有當澆口較小(大多為針形澆口)充模有困難時或熔接痕明顯的情況下，選用較高的注射速率。最好採用多級注射。
(4)模具溫度 模具溫度是PMMA成型中一個重要因素，模具溫度的控制與製品的結構形狀，使用要求以及材料本身有關。模具溫度高對熔體的充模是有利的，可減少熔接痕的產生，改善製品的透明性，尤其可降低製品中的內應力。較高的模具溫度會引起製品的收縮率有所增大，易發生凹痕和冷卻時間長等問題，進而影響整個成型周期。
在實際成型中，除了因充模困難，改善熔接痕、防止收縮孔等需要適當加高模溫(一般為40～65℃)外，大多採取通水冷卻的辦法控制模具溫度。
(5)成型周期 成型周期往往與製品的壁厚有關，由於PMMA熔體在140℃左右就開始凝固，105℃達到Tg，可以在較高溫度下脫模而很少發生變形，所以成型周期一般都比較短，只有當模具溫度過高時，周期才略有延長。
另：PMMA的加工要求較嚴格，它對水份和溫度很敏感，加工前要充分乾燥，其熔體粘度較大，需在較高（225-245℃）和壓力下成型，模溫在65-80℃較好。PMMA穩定性不太好，受高溫或在較高溫度下停留時間過長都會造成降解。螺桿轉速不宜過大（60%左右即可），較厚的PMMA製件內易出現「空洞」，需採取大澆口，「低料溫、高模溫、慢速」注射的辦法來加工
應用范圍
PMMA可以用於航空、宇航、汽車、船舶用防彈玻璃、窗玻璃、儀表配件、坐艙蓋、信號燈、指示燈、光學器具，如眼鏡、放大鏡及各種透鏡。建築材料如彩色板、高級裝飾材料、傢具、窗玻璃、隔板。醫療器械如整形外科假肢、假鼻、假眼、醫用導光管、牙托粉。文具、日用品，如筆桿、制圖用具、示教模型、標本、燈具、紐扣、發夾、糖果盤等。
PMMA通過注塑、擠出、澆鑄、流延、塗覆、粘接等成型工藝加工成型。
Ⅱ 丙烯酸樹脂配方全解
丙烯酸樹脂，以其獨特的化學特性，成為合成共聚物的優選材料。本文詳細解析了丙烯酸樹脂的配方全解，旨在為材料科學領域的研究者和應用者提供深入的理論指導。
丙烯酸樹脂主要由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基類單體合成，根據組成成分可分為丙全樹脂、苯丙樹脂、硅丙樹脂、醋丙樹脂、氟丙樹脂、叔丙（叔碳酸酯-丙烯酸酯）樹脂等。成膜特性方面，分為熱塑性丙烯酸樹脂與熱固性丙烯酸樹脂。熱塑性樹脂成膜主要依靠溶劑或分散介質揮發，其塗膜耐溶劑性較差，而熱固性樹脂在成膜過程中發生交聯反應，形成網狀結構，大幅提高了塗膜的耐溶劑性和耐化學品性。
丙烯酸樹脂的配方設計遵循基本原則：針對不同基材和產品確定樹脂劑型，如溶劑型或水劑型；根據性能要求確定單體組成、玻璃化溫度（Tg）、溶劑組成、引發劑類型及用量和聚合工藝。配方設計的核心在於選擇合適的單體，通常分為硬單體、軟單體和功能單體。硬單體如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯睛，軟單體則包括丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯等，而功能單體的引入可提高樹脂的性能，如通過羥基的引入，為溶劑型樹脂提供與聚氨酯固化劑、氨基樹脂交聯的官能團。
單體選擇是配方設計的關鍵。長鏈丙烯酸及甲基丙烯酸酯，如月桂酯和十八烷酯，因其較好的耐醇性和耐水性而受到青睞。功能性單體的引入，如含羥基、羧基的單體，不僅提升了樹脂性能，還能改善樹脂對顏、填料的潤飾性及對基材的附著力。此外，特定功能單體如乙烯基三異丙氧基硅烷的加入，可以顯著提高乳液的耐水、耐候性能，但其價格較高。
在設計丙烯酸樹脂時，還需注意單體的毒性問題。一般情況下，丙烯酸酯的毒性大於對應甲基丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯的毒性大於甲基丙烯酸甲酯，而丙烯酸乙酯的毒性也較大。在與丙烯酸酯類單體共聚用的單體中，丙烯睛、丙烯醯胺的毒性很大，因此在實際應用中需要特別注意防護。
玻璃化溫度（Tg）的設計對不同用途的塗料至關重要，如外牆漆用的彈性乳液要求其Tg低於-10℃，北方地區可能更低；而熱塑性塑料漆用樹脂的Tg則需高於60℃。交聯型丙烯酸樹脂的Tg范圍在-20～400℃之間。設計玻璃化溫度時，常用FOX公式進行計算，該公式具有一定的參考價值，但其准確度與單體組成有關。
引發劑的選擇對於溶劑型丙烯酸樹脂的聚合至關重要。過氧類和偶氮類是常用的引發劑類型。過氧類引發劑如過氧化二苯甲醯具有較高的引發活性，但容易發生誘導分解反應，而過氧化苯甲酸叔丁酯在近年來得到廣泛應用，具有較低的誘導分解反應，合成的樹脂分子量分布較窄，有利於提高固體分。偶氮類引發劑，如偶氮二異丁腈和偶氮二異庚腈，通常用於熱塑性丙烯酸樹脂，具有較好的引發活性和較低的分子量分布。
在實際操作中，為了使聚合反應平穩進行，通常採用引發劑與單體混合滴加的工藝，通過控制引發劑的追加量，以提高轉化率，確保樹脂性能的穩定性。
Ⅲ 丙烯酸樹脂的組成 丙烯酸樹脂檢測分析方法
丙烯酸樹脂主要由含有酯鍵的丙烯酸酯單體與不飽和烯烴類單體如苯乙烯、丙烯腈等共聚而成，為進一步優化性能，還會引入羧基、羥基、醯胺類、有機硅類、環氧基類等功能單體。主鏈為碳碳長鏈的丙烯酸樹脂，因其耐熱性和加工性能優異，廣泛應用於建築、軍品、日化、交通工具等眾多領域。早期通過在聚合過程中加入其他單體以提高附著力，但隨著科技發展，丙烯酸樹脂需具備更多特殊性能。不同功能單體在樹脂中的作用如下：
羥基單體如丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯等，添加於樹脂中可提高親水性，適用於膠粘劑、塗料等領域。在Py-GCMS或HS-GCMS譜圖中搜索質子峰，結合標樣標准譜圖，對羥基單體進行定性。對於難以檢測完整單體的功能單體，如丙烯醯胺，可通過微譜技術的針對性方法開發進行定性定量分析。
羧基單體如甲基丙烯酸、丙烯酸等，能提供與聚氨酯固化劑、氨基樹脂交聯的官能團，提高樹脂的熱穩定性、機械性能、耐老化性、耐化學性等。羧基單體添加量低時，可通過搜索質子峰及酸值滴定進行定性定量分析。當樣品中存在成鹽劑時，可通過成鹽劑含量及pH值反向推算羧酸單體的含量。
醯胺類單體如丙烯醯胺，能增強分子間的相互作用力，提高聚合物的水溶性、化學活性、熱穩定性和熱性能。丙烯醯胺在分析報告中通過特徵裂解碎片信息進行定性，利用烘乾樣FTIR圖譜、有機元素分析儀或FTIR和NMR進行定性定量。
環氧基單體，如甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯等，通過與伯胺基、巰基或羥基等親核試劑的開環反應，形成仲胺、硫醚或醚鍵。在分析報告中，環氧基團上的亞甲基、次亞甲基呈現三種不同的化學位移，在NMR譜圖中形成3.2ppm、2.8ppm、2.6ppm的峰面積比為1：1：1的三個包峰。
隨著各行業對丙烯酸塗料需求的增長，通過有機硅、氟、溴等改性丙烯酸樹脂的研究成為熱點。有機硅、氟、溴等元素的引入，分別提高了樹脂的耐熱性、疏水性能、耐腐蝕性和阻燃性能，適用於裝飾性塗料、建築內裝飾材料、水處理、人工器官等領域。有機硅、氟、溴等改性丙烯酸單體的檢測與分析，通過GCMS、PGC譜圖、XRF篩查特殊元素及IC絕對定量等技術進行。
Ⅳ 漲知識丨丙烯酸樹脂配方設計大全總結
丙烯酸樹脂定義：丙烯酸樹脂是以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基類單體為主要原料合成的共聚物。其分類根據組成成分可分為丙全樹脂、苯丙樹脂、硅丙樹脂、醋丙樹脂、氟丙樹脂、叔丙（叔碳酸酯-丙烯酸酯）樹脂等；根據成膜特性，又分為熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂。
熱塑性丙烯酸樹脂在成膜過程中主要靠溶劑或分散介質揮發，成膜過程中沒有發生化學反應，導致塗膜耐溶劑性較差。而熱固性丙烯酸樹脂成膜過程中伴有幾個組分可反應基團的交聯反應，塗膜具有網狀結構，因此其耐溶劑性、耐化學品性好，適用於制備防腐塗料。
丙烯酸樹脂的共聚改性旨在改進樹脂的Tg（玻璃化轉變溫度）、調節樹脂極性、溶解性、機械力學性能，如丙烯酸，甲基丙烯酸可改進漆膜與底材的附著力。羥基型丙烯酸樹脂合成時，羥基單體的種類和用量對樹脂性能有重要影響。雙組分聚氨酯體系的羥基丙烯酸組分常用伯羥基類單體：丙烯酸羥乙酯（HEA）或甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）；氨基烘漆的羥基丙烯酸組分常用仲羥基類單體：丙烯酸-β-羥丙酯（HPA）或甲基丙烯酸-β-羥丙酯（HPMA）。另外，通過羥基型鏈轉移劑可以在大分子鏈端引入羥基，改善羥基分布，提高硬度，並使分子量分布變窄，降低體系粘度。
在選擇單體時，還需考慮單體的毒性大小、共聚活性及單體的毒性大小。選擇引發劑時，溶劑型丙烯酸樹脂的引發劑主要有過氧類和偶氮類兩種。引發劑的選擇對聚合反應的進行有著關鍵性的作用。在實際工作中，溶液聚合時常採用引發劑同單體混合滴加的工藝，以盡可能提高轉化率。
溶劑的選擇取決於樹脂的用途，如室溫固化雙組分聚氨酯羥基組分的丙烯酸樹脂不能使用醇類、醚醇類溶劑，而氨基烘漆用羥基丙烯酸樹脂可以用二甲苯、丁醇作混合溶劑。熱塑性丙烯酸樹脂的溶劑選擇則更為廣泛，包括酮類溶劑、醇類溶劑等。
為了調控分子量，就需要加入分子量調節劑（或稱為粘度調節劑、鏈轉移劑）。分子量調節劑可以被長鏈自由基奪取原子或基團，降低聚合度或分子量。常用的分子量調節劑為硫醇類化合物，如正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巰基乙醇、巰基乙酸等。硫醇一般帶有臭味，其殘余將影響感官評價，因此其用量需要很好的控制。
分子量的調控還可以通過提高引發劑用量來實現，但自由基聚合有關聚合動力學參數很難查到，甚至同一種調節劑的鏈轉移常數也是聚合條件的變數，因此其用量只能通過多組實驗確定。分子量調節劑和引發劑用量的合理選擇對制備性能優異的丙烯酸樹脂至關重要。
Ⅳ 丙烯酸酯型塗料助劑的特點
一直以來，從事塗料配方研發的技術人員在選用助劑方面過於簡單，多數會聽從供應商的推薦，但這並
不是最好的。希望通過這個話題，使得我們在選助劑上不會盲目，會選得更快更好。
當然，首先條件是要懂得這些助劑起作用的機理。就從這里開個頭吧：技術人員差不多都接觸過丙烯酸
樹脂，但是有多少人清楚，為什麼有的適合作塗料的基料，而有些則適合作助劑，到底在分子量、分子
量分布、聚合物結構、官能團等等方面有什麼不同？類似結構的助劑有一個系列，這些不同的品種有多
大區別，從結構上如何理解？
這個問題對於我們應用助劑的人來說有些難度，如果生產開發助劑的人來講講那肯定非常好的。對於一
提起助劑，廠家對它的結構，分子量等都是比較保密
確實如此，但也正因為如此，才增加了助劑的神秘感。這里先從丙烯酸酯類化合物談起，看看做樹脂基
料和不同種類助劑的丙烯酸酯化合物在結構上面有什麼區別。
我們知道，丙烯酸類樹脂既可以用作塗料的樹脂，也可以做流平劑或消泡劑。在丙烯酸酯樹脂裡面加入
丙烯酸酯流平劑，丙烯酸酯消泡劑都可以有很好的效果，可見同樣是丙烯酸類樹脂，區別是很大的。從
原理角度來講，決定一個化合物在給定體系裡面到底能否用作助劑，是流平劑還是消泡劑，決定的因素
還是與體系的相容性和表面張力兩個因素。在表面張力低於所用體系的情況下，如果是有限不相容的，
適合做流平劑，如果相容性更差一些，就只能用作消泡劑。同樣是丙烯酸酯化合物，到底適合做樹脂還
是助劑，適合做哪種助劑歸根到底看參與聚合的單體和分子量的選擇以及相應的結構對其表面張力和相
容性的影響。
下面我們從分子結構的角度來看這個問題。
塗料中所用的丙烯酸樹脂一般可以寫成如下結構式如下（在這里為了寫結構式討論方便，不區分丙烯酸
酯與甲基丙烯酸酯的區別，實際體系中，這兩類單體是共存的）：—（CH2CHCOORm）x—（CH2CHCOORf）
y—，其中Rm 一般是C1-C4 的基團混合物，其中短碳鏈部分含量相對高一些，Rf 一般是官能基，在一般
的羥基丙烯酸樹脂當中，Rf 是羥乙基或者羥丙基。分子量一般是一萬到幾萬不等。
常見的丙烯酸酯流平劑結構式如下：—（CH2CHCOORl）x—，在這里Rl 主要是C4-C8 的基團的混合物，
分子量一般小於一萬。
常見的丙烯酸酯消泡劑結構式如下：—（CH2CHCOORd）x—，在這里Rd 主要是C10-C18 的基團混合物，
分子量一般是一萬到幾萬不等。
從上面的結構式可以看出來，聚丙烯酸酯化合物用作樹脂，還是用作流平劑或消泡劑，它所使用的單體
的種類大不一樣。從樹脂到流平劑再到消泡劑，所使用單體的碳鏈是增長的趨勢。從分子結構角度來講，
聚丙烯酸酯化合物的側碳鏈越長，其表面張力就越低，相應的極性和溶度參數也就變得越小。當用作流
平劑的聚丙烯酸酯化合物與用作樹脂的比較，流平劑的側碳鏈（C4-C8）更長，表面張力低於樹脂的聚
丙烯酸酯，且由於極性的明顯差別，兩者是不相容的，正是滿足了這兩點，當流平劑用的聚丙烯酸酯化
合物在丙烯酸樹脂裡面可以起到流平的作用。另外，流平劑需要有一個比較快速地遷移到表面而起作用
的過程，所以不能把分子量做得太大，一般小於一萬。如果加入更長的側碳鏈如C10-C18 的聚丙烯酸酯
化合物，那麼可以預測，它的表面張力比樹脂用C1-C4 的聚丙烯酸酯更低，相容性更差，這樣C10-C18
的丙烯酸酯化合物在丙烯酸酯樹脂體系裡面可以當消泡劑使用。從消泡能力的角度，因為分子量越大與
體系的相容性越不好，消泡能力也就越強，所以聚丙烯酸酯消泡劑的分子量一般都不小。當然，由於側
碳鏈對於表面張力和相容性的影響是漸變的過程，所以某些結構的聚丙烯酸酯化合物可以同時扮演流平
劑和消泡劑的角色，比如8 個碳的聚丙烯酸酯化合物，它介於流平劑和消泡劑的邊界位置，同時具備兩
者的性能。
以上就是不同的聚丙烯酸酯化合物有不同用途的一些基本原理。因為從樹脂到流平劑到消泡劑是一個系
列，所以我們把它們放在一起討論。另外，作為聚丙烯酸酯分散劑的結構與他們又有區別。
丙烯酸樹脂合成做過幾年，但是還不知道丙烯酸酯助劑也是通過丙烯酸合成過來的，看了上面的內容覺
得區別是不是就是Rm 的碳鏈長度，一般丙烯酸樹脂的酯長度最多的也就是4 個碳，也就是丙丁酯類，
是不是助劑用的單體確實有區別？
上面為了描述聚丙烯酸酯在不同用途最基本的變化趨勢，結構簡式都是最基本的結構，實際的結構相對
會更多一些，當然丙烯酸樹脂的碳鏈的長度是影響丙烯酸樹脂用途的一個重要因素，其它因素如功能基
團的種類也是很重要的，可以用來改進潤濕性，相容性等等其他性能。一般來說，助劑裡面特別是流平
劑會用一些特殊結構的單體。至於說應用，聚丙烯酸酯化合物用作塗料的樹脂和助劑所需要考慮的問題
通常有很大差別。
單從用途的角度來看（消泡與流平），聚氨酯和有機硅看來也類同了，只不過分子結構中換成特徵性的
氨酯基或硅氧結構。不知是否可以這樣推測?
可以這樣理解，總的原則就是在一個基準結構的基礎上通過調整分子結構來改變表面張力和極性，就可
以得到相應的助劑。
看完上面的回答，眼界有開闊了許多，至少消泡劑與流平劑的本質不像以前那麼神秘了。現在的認識就
是，消泡與流平的本質或者作用原理就是低的表面張力與相容性的控制，在這個基礎上可以自由發揮，
不知對否？那麼再往前一步，怎樣判斷自己選的消泡劑和流平劑是最合適的或者是更合理的？除了價格
因素，當然還有一些效果評判外，換句話說，許多人說他的東西很好，但是否為性價比最高的東西呢？
從原理上講，消泡劑與流平劑的本質就是對表面張力和相容性的控製程度不同，在這個基礎上，肯定可
以自由發揮。
但是我們剛才討論的基準是以塗料用丙烯酸酯樹脂為標桿的，表面張力比它低一些，相容性差一些就是
流平劑，再低，再差就是消泡劑。如果換成其他樹脂，又會有不同，比如說原來在丙烯酸樹脂體系裡面
可以做流平劑的物質，如果放到極性比丙烯酸樹脂大得多的樹脂體系如環氧體系，那麼可能流平劑的表
面張力就會比環氧體系要低得多，相容性也差得多，於是在環氧體系，這個物質就成了一個消泡劑了。
很多時候助劑的使用是靈活的，並不是說明書說它是流平劑，它就只能做流平劑來用。流平與消泡的轉
變是相對你所使用的樹脂體系的極性來看的。 要是對這個助劑的極性范圍有一個清楚的了解，這樣助
劑用起來就靈活了，也就是我們說的自由發揮了。遺憾的是絕大多數情況下，助劑商對所提供的助劑產
品的化學成分上面的信息是嚴格保密的，這樣以來工程師就無法利用理論對助劑的使用進行預測了，只
能全憑供應商的介紹和推薦，如果碰上供應商對情況也不太了解的話，就會做很多無用功了。要想要最
合適的性價比最高的助劑，可能要相對費點精力多做試驗了，選出適用的可以解決問題的最便宜的一種
就行了。這樣試驗的助劑品種可能較多，但是由於仔細區分各種情況與應用體系，選出的東西最不浪費。
對於丙烯酸類分散劑，主要側重點應該是官能團了，同時考慮到不同顏料的表面特性，表面的酸鹼性，
表面的活性部位，還有表面的電位情況等等。關於這些方面如何理解的？
所有的分散劑從結構上講，都屬於是兩親型分子，有一頭親顏料，另一頭親介質。小分子的分散劑就是
我們常見的各種表面活性劑，而高分子型分散劑在結構上有其特點，可以討論的內容很多。
丙烯酸酯類分散劑從使用角度分兩大類，一類是常見的水性體系的丙烯酸酯胺鹽，鈉鹽類的分散劑，這
類分散劑很早就已經出現並廣泛運用到了水性塗料的生產當中，這類助劑結構簡單明確，這里不做過多
的討論。另外一類就是丙烯酸類的高分子型分散劑，准確地說是具備錨固基團與溶劑化鏈段組合的分散
劑，這類分散劑目前在一些高檔塗料當中有廣泛的應用。
丙烯酸酯類分散劑的結構也非常多變，源於丙烯酸酯單體種類的日益豐富，為了簡化結構，我們選擇最
基本的結構來做一說明，以下結構可以看做最基本的丙烯酸酯高分子型分散劑的結構—（CH2CHCOOR）a—
（CH2CHCOOCH2CH2N(CH3)2）b—（CH2CH2COOH）c— （CH2CHCOOCH2CH2CH2(OCH2CH2)nOH）d—，其中R
基團是烷基或者為了提高潤濕效果部分採用含氟烷基，a 鏈段主要為了調整整個分散劑的溶解性，a 鏈
段越少，極性越高，逐漸會從油溶性轉向水溶性，b 鏈段是錨固基團，丙烯酸二甲基乙醇胺酯是丙烯酸
酯超分散劑裡面常用的錨固基團單體，該錨固基團對於碳黑以及其他有機顏料均有較好的吸附能力，當
然，對於不同的顏料，也有其他的含氮單體可以選擇，c 鏈段也是錨固基團，主要用於對無機顏料的錨
固，d 鏈段含有長鏈的聚醚鏈段，很明顯，該鏈段是作為溶劑化鏈段，長的聚醚鏈在體系當中伸展開來，
可以阻止不同粒子之間相互靠近，從而達到穩定顏料的作用，同時聚醚鏈段裡面單體的調整也是調整整
個分散劑極性的一種手段，決定了該分散劑適用於何種極性的體系。
一 般來說，分散劑裡面的氨類錨固基團都是以叔氨基或者季胺鹽為主，主要原因就是為了防止用於PU
體系的時候與固化劑反應，含伯氨基的分散劑很少用於PU 體 系。除了氨基，還有一種錨固基團就是芳
香環類（比如苯環，萘環等等），這類錨固基團主要通過P 電子雲共軛效應與顏料粒子進行錨固，很多
通用色漿的分散劑都含有此類基團。但是這一類錨固基團也有一個缺點，就是和氨基相比較，他們對無
機顏料沒有任何親和力，一般只適合分散有機顏料。很多時候為了增加分散劑的通用性，還是要共聚少
量的氨類基團。
我這里更想了解的是用於單組分PU 體系的較為理想的分散劑。其實叔胺類對PU 也有很強的催化作用。
分散劑單用或者合用能基本滿足普通的各種需求。之前找到了一類分散劑，分子鏈中以部分醚鍵和叔胺
為主，但沒有驗證過實際效果。不知你對這方面的看法如何？
對於你的體系，個人認為以芳香環為錨固基團的分散劑可以滿足你的要求，另外如果錨固基團是季胺鹽，
其催化作用也不是很強，可以使用，建議試一下Solseperse-27000。
對於顏料的潤濕性問題，非丙烯酸類樹脂如用量很大的醇酸樹脂，從理論上分析其結構上除了羥基、羧
基等官能團，還有分子量、分子量分布等對潤濕有多大影響，有沒有一個較為確定的規律？
醇酸樹脂對顏料良好的潤濕性能一般認為是由於醇酸樹脂含有大量的長鏈飽和脂肪烴或者不飽和脂肪
烴基團，由於這類基團的存在，醇酸樹脂相比一般的聚酯樹脂具有更低的表面張力，從而有更好的潤濕
能力。當然，分子結構中含有一些極性基團對於潤濕也很有幫助，另外一點，就是醇酸樹脂合成的反應，
最終產物含有大量的低分子量組分，這類低分子量組分具有更好的潤濕顏料的能力。
通常的熱塑性丙烯酸體系對顏料的潤濕分散性很差，最主要的原因，在一般人認為是因為缺少極性基團，
那麼這樣的體系的表面張力如何呢？一般也認為其表面張力是要小於醇酸類的，為什麼潤濕性如此差？
潤濕首先是一個動態過程。同樣條件下，分子量越小，潤濕越快。塗料中用的潤濕劑一般也都是低分子
化合物。熱塑性丙烯酸樹脂的分子量一般都在七八萬以上，屬於比較高分子量，所以潤濕效果會差一點，
而醇酸樹脂裡面分子量小於一萬的佔有一定比例，這部分潤濕效果很好的；另外其中極性官能團較少也
是一個原因，丙烯酸樹脂通過選擇單體，表面張力的可變化范圍很大。
高分子的分散劑和傳統型的潤濕分散劑對顏料的潤濕性能相比哪種更好一些呢？ 高分子型的是不是空
間位阻越大潤濕性能就越好？
單從字面上看，高分子分散劑和超分散劑不完全等同。高分子分散劑從分子量的角度說的，強調的是溶
劑化鏈段的穩定作用，當然也隱含了錨固基團的數目；超分散劑更強調錨固基團數目，有些超分散劑的
分子量並不是很高。
所謂潤濕是指一種流體被另一種流體從固體表面或固液界面所取代的過程。單純從潤濕的角度看，溶劑
通常比分散劑潤濕更快，但是穩定性很差。傳統的潤濕分散劑分子量小，潤濕較快。但傳統的潤濕分散
劑對顏料的錨固基團從種類和數量上講一般不及高分子分散劑或超分散劑，其穩定效果通常要差些。傳
統的分散劑由於錨固基團少，需要更多量的分散劑充分吸附顏料表面的活性點。但這並不是說超分散劑
或高分子分散劑的效果總會好過傳統的分散劑，這中間還牽涉到分子結構的控制，比如兩個錨固基團之
間的鏈長，如果控制不好的話，會更容易形成顏料的架橋絮凝，另外空間位阻起的是穩定作用，但對前
期的潤濕鋪展過程其實不利。