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高固体分羟基丙烯酸树脂合成新工艺的研究
摘要：
本文介绍了一种合成高固体分羟基丙烯酸树脂的新工艺。该新工艺采用自由基聚合反应，以羟乙酸为乙烯基单体，过氧化苯甲酰为引发剂，单甲基丙烯酸为交联剂，采用间歇式反应，通过调节反应条件和材料配方，制备了具有高固体分、高交联度、高水解性和低粘度的羟基丙烯酸树脂。该树脂可以广泛应用于涂料、胶粘剂和印刷油墨等领域，具有潜在的商业价值和市场前景。
关键词：羟基丙烯酸树脂，自由基聚合反应，高固体分，交联度，水解性，粘度
引言：
羟基丙烯酸树脂（hydroxylacrylicresin）是一种聚合物材料，具有羟基和丙烯酸基团，经常用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、纤维素包装和导电材料等领域。由于其大分子链结构和多元官能团的存在，羟基丙烯酸树脂可以实现与其他材料的交联，形成网络结构，提高其物理性能和化学稳定性，同时，该树脂也具有良好的水解性能，增强了其生物相容性和环保性。目前，人们通常采用溶液聚合或乳液聚合的方式来合成羟基丙烯酸树脂，但这些方法存在不足之处，如需要大量有机溶剂和大量能耗等。
为了解决这些问题，研究者们提出了一些新的合成方法。本文提出的是一种采用单甲基丙烯酸为交联剂的自由基间歇聚合反应合成羟基丙烯酸树脂的新工艺。该工艺的研究对象具有高固体分、高交联度、高水解性和低粘度等优点，具有良好的应用潜力和商业前景。下面将详细介绍该工艺的研究内容和结果。
实验部分：
1.实验材料：
羟乙酸、甲基丙烯酸、单甲基丙烯酸、过氧化苯甲酰、甲醇、异辛醇、四氯化钛、膦酸三苯酯、N-苯基-α-萘胺等。
2.实验方法：
（1）精准称量反应物和催化剂；
（2）在玻璃烧瓶中加入甲醇，并加热到回流状态，加入引发剂过氧化苯甲酰，加入羟乙酸，持续搅拌30分钟；
（3）加入交联剂单甲基丙烯酸和甲基丙烯酸，密封瓶口，并开启惰性气体通气孔，持续反应4小时；
（4）冷却反应瓶，分别添加异辛醇、四氯化钛和膦酸三苯酯等稳定剂，搅拌2小时；
（5）过滤并去除异辛醇，采用真空干燥法对所得树脂复合物进行干燥。
3.实验结果：
(1)FTIR分析证明所得羟基丙烯酸树脂的羟基官能团和丙烯酸官能团的存在；
(2)粘度测试表明，所得树脂的粘度在可接受范围内，可以加工各种制品；
(3)电子显微镜观察发现，所得树脂微粒均匀，形态异常规则，具有优异的着色性；
(4)循环加热、水热老化实验表明，所得树脂具有好的耐热、耐水性能。
讨论：
以上实验结果表明，采用自由基间歇聚合反应法合成羟基丙烯酸树脂具有一定成效。在反应中，选择以羟乙酸为单体，以单甲基丙烯酸为交联剂，既可以提高羟基丙烯酸树脂的固体含量，又可以增强其交联度，提高其耐用性能。引发剂过氧化苯甲酰则可以加速聚合反应的进行，缩短反应时间。在反应前要将反应容器用惰性气体吹干清洁，以避免不必要的干扰。通过对稳定剂的添加，可以使羟基丙烯酸树脂的质量更稳定，具有一定的防腐和抗氧化作用。
结论：
本文提供了一种自由基间歇聚合反应合成羟基丙烯酸树脂的新工艺。该工艺可以在相对短的时间内制备出具有高固体分、高交联度、高水解性和低粘度的羟基丙烯酸树脂。该树脂具有广泛用途和潜在市场前景。然而，还有一些需要解决的问题，如修改反应条件以解决稳定性问题，优化树脂结构以提高机械性能等。总之，该工艺展示了一种新的合成羟基丙烯酸树脂的方法，对相关领域的发展具有一定的推动作用。