遵守越来越严格的VOC立法以及对环境管理重要性的认识越来越多，这推动了许多新的低voc涂层技术的发展。2K氨基甲酸酯饰面的水源丙烯酸多醇在实现工业和汽车饰面市场的调节​​性方面发挥了重要作用，但它们的合成可能很困难。本文介绍了一种简化的方法，用于生产高性能的无溶剂水源性丙烯酸多元，这是由Cardura™E10P糖基酯技术产生的。还证明了用这些含水醇制成的涂料的性能特性，并将其与具有明显溶剂含量的市售水寄水多元醇进行了比较。

高度用途分子家族的诞生

在1950年代，德国穆尔海姆的Max木板研究所的Herbert Koch博士发现，在强酸的影响下，烯烃与一氧化碳和水反应，形成三级支枝新羧酸（图1）。在中间碳分配与一氧化碳反应之前，发生异构反应，因此所产生的酸由许多异构体组成。1，2

这些新羧酸可以通过与上氯二醇反应转化为糖苷酯。Cardura E10P糖基酯是一种特别有用且可商购的糖苷新酯，该糖基通过糖™酸10的糖化生产，它是含有10个碳原子的新羧酸（图2）。

Cardura E10P糖基酯是一种具有反应性环氧基的高度用途分子，并且是非常疏水且高度分支的第三级溶解的A-碳结构。环氧基群用于通过与羧酸基团反应将分子掺入聚合物中，而新十烷基酸酯群则具有出色的性能特征。将糖基酯掺入聚合物中带来了增强，例如优异的酸性，优质的湿外观，良好的天气性和低粘度。

传统的水源性丙烯酸多元合成

水源性丙烯酸多元（APO）通常是通过溶剂中的常规自由基聚合过程制备的，就像它们的溶剂类似物一样（图3）。水源性apos与溶剂寄生虫的APO不同，因为它们含有一定量的酸单体（例如丙烯酸或甲基丙烯酸）以赋予聚合物阴离子特征。合成聚合物后，这些酸基被用胺中和以赋予水分的性能。通过常规过程制备的多元元的一个缺点是它们的溶剂含量。需要大量的溶剂作为聚合并过程的介质，并且如果没有其他处理步骤，则该溶剂将保留在聚合物中。为了将聚合物的溶剂含量降低到可接受的水平，需要一个能量和耗时的蒸馏步骤。

水源性丙烯酸多元醇和Cardura糖基酯

Cardura糖基酯已被用作溶剂丙烯酸聚醇合成的反应性培养基，并且在易于合成低粘度，高性能，高固级聚合物的价值中得到了充分的文献记录。3-5该糖基酯为溶剂寄生系统提供的合成途径对水源性丙烯酸多元合成也非常有益。

当用作丙烯酸多元合成的反应性培养基时，它代替了进行聚合需要的溶剂。在单体饲料步骤中，糖基酯逐渐掺入聚合物主链中，通过其环氧功能与单体饲料中存在的丙烯酸或甲基丙烯酸贡献的环氧函数的反应。在此过程中，同时发生了两种反应：单体的自由基聚合，以及将糖基酯移植到丙烯酸多元的环氧酸反应（图4）。

在传统的水源性丙烯酸聚醇合成方案中，没有特殊压力反应器，加工温度仅限于工艺溶剂的沸点。使用糖基酯作为工艺培养基，不需要溶剂，并且材料的高沸点可以使丙烯酸多元醇在大气压下的高温合成。此外，由于在使用糖苷酯作为工艺介质时，没有必要进行溶剂，因此消除了进行溶剂去除步骤以实现低溶剂含量的需求（图5）。

高温下合成的丙烯酸多元醇是有益的，因为它是一种创建低分子量，低​​粘度聚合物的简单方法，而无需大量的引发剂或链传递剂，这可能会影响聚合物性能（图6）。与糖基酯合成的多元醇的低粘度也使分散过程更容易。

基于Cardura糖基酯的水源性丙烯酸多元醇的性能

为了证明用糖苷酯制成的无溶剂水源性丙烯酸多元醇的性能，设计了无溶剂的聚合物，其TG，羟基数和酸值与在聚合物固体上含有12％溶剂的商业色散非常相似。这些聚合物在2K的氨基甲烷透明涂层系统中并排测试，并评估了各种膜性能。结果表明，Cardura糖基酯使创建无溶剂的水寄水多元醇扩散剂，并具有与常规含溶剂的水寄水多元醇分散剂相同的性能（表1）。

结论

Cardura E10P糖基酯可以轻松生产高性能，无溶剂的丙烯酸丙烯酸聚元分散剂。该技术的使用消除了生产后蒸发溶剂以达到低VOC水平的需求。从过程中消除溶剂去除会减少周期时间，浪费和生产成本。

经过CédricLeFevere de Ten Hove，，，，克里斯托夫·斯坦布雷切尔（Christophe Steinbrecher），，，，丹尼斯·海曼人，，，，史蒂文·毛，，，，Marcelo Herszenhaut和卡尔·卡瓦林（Carl Cavallin），十六进制公司，德克萨斯州斯塔福德

参考

1Koch，H。来自Olefins的羧酸生产，美国专利2,831,877，于1952年3月17日提交。

2Koch博士，H。；Fette;塞芬；Anstrichmittel。überneuere bei der synthese verzweigtercarbonsäurenerzielte ergebnisse“，第59卷，第7期，第493-498页，1957年。

3Petit，P。;亨利（N.）克雷布斯，A。;Uytterhoeven，G。；De Jong，F。有机涂料的进展，43，2001，41-49。

4亨利（N.）莫尔曼（M. Moerman）；Uytterhoeven，G。Eurocoat，里昂，1997年。

5Steinbrecher，C。；Le Fevere de Ten Hove，c。Heymans，D。杂交丙烯酸和聚酯化学：在2011年11月24日，德国柏林，在汽车涂料会议上，在汽车涂料会议上，用于溶剂寄生和水寄电的聚氨酯面漆的高性能多元醇。