丙烯酸樹脂的生產制作人：黎景毅（PPT制作）胡耿烈（資料查找）何廣升（文獻查找）吳軍榮（整理資料）1原料單體的制備2反應過程3涂料應用和其他應用4配方和一噸成本計算5相關論文、專利及視頻目錄01單體的制備原料丙烯酸發展現狀：多年來，我國丙烯酸樹脂行業發展迅速，產品產出持續擴張，國家產業政策鼓勵丙烯酸樹脂產業向高技術產品方向發展，國內企業新增投資項目投資逐漸增多。

雖然，我國丙烯酸樹脂的品種已經相對完善，但是與國外先進同行相比，生產規模、工藝控制及部分特殊性能要求的產品還存在一定差距，特別是在工藝控制與質量穩定性方面。因此，在未來幾年內，采用更先進的自動化控制系統，確保產品工藝控制能保持一致，從而進一步提高產品質量的穩定性，特別是產品質量力求達到國外廠家的水平，是丙烯酸樹脂發展的當務之急，也是根本所在。原料丙烯酸樹脂是指丙烯酸或者甲基丙烯酸酯的均聚物和與其他烯類單體的共聚物。丙烯酸英文名稱是Acrylicacid丙烯酸樹脂英文名稱是Acrylicresin結構式：分子式：(C3H4O2)n分子量：72.06CAS登錄號:9003-01-4

CAS登錄號是在生物化學上物質唯一識別碼的代稱，相當于每一種化學物質都擁有了自己的“學號”。如今的化學數據庫普遍都可以用CAS編號檢索。原料通過選用不同的樹脂結構、不同的配方、生產工藝及溶劑組成、可合成不同類型、不同性能和不同應用場合的丙烯酸樹脂，故其使用范圍很廣。用于生產丙烯酸樹脂的單體有很多種，后面只介紹其中兩種單體的性質及制備方法，丙烯酸和甲基丙烯酸的制備方法，這兩種單體在涂料用的丙烯酸聚合物中提供了酸度，提供了乳液聚合物的凍融穩定性，此外還可以為聚合物提供交聯點，改進涂膜的硬度，增加對顏料和基材的粘接強度。原料

常用單體單體性狀溶解性丙烯酸丁酯無色液體溶于乙醇、乙醚、丙酮，幾乎不溶水丙烯酸無色透明液體溶于水、乙醇、乙醚甲基丙烯酸甲酯無色液體溶于乙醇、乙醚、丙酮甲基丙烯酸無色透明液體溶于熱水、乙醇、乙醚及大多數溶劑丙烯腈無色透明液體溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇丙烯酸乙酯無色液體能溶于醇、醚甲基丙烯酸酰胺白色結晶能溶于醇，微溶于醚制備單體方法丙烯酸的制備方法：丙烯酸有兩種制備方法。一、丙烯腈水解。H2C=CHCN+H2SO4+H2OH2C=CHCONH2H2SO4H2C=CHCOOH+NHHSO4

二、氧化法，即將丙烯氧化為烯醛，再進一步氧化，生成丙烯酸。甲基丙烯酸的制備方法：有兩種工業生產方法，即丙酮氰醇法和異丁烯（叔丁醇）氧化法。一、丙酮與氫氰酸反應生成丙酮氰醇，再與硫酸反應生成甲基丙烯酰硫酸鹽，經水解得甲基丙烯酸。生產中要求丙酮氰醇和硫酸中不含水。(CH3)2CO(CH3)2C(OH)CNH2C=C-C-NHH2SO4H2C=CCOOH二、異丁烯經過兩步氧化，第一步生成甲基丙烯醛，第二步生成甲基丙烯酸，然后精餾可得合格產品。也可使用叔丁醇代替異丁烯進行生產。H2C=C(CH3)CH3

H2C=C(CH3)CHOH2C=C(CH3)COOHH2OHCN=O-CH3O2O202反應過程聚合反應丙烯酸酯單體的聚合反應及聚合方法：溶劑型丙烯酸樹脂聚合反應的化學原理是自由基溶液聚合其反應過程包括：1)鏈引發；2)鏈增長；3)鏈終止1、鏈引發：鏈引發是指處于穩定態的分子吸收了外界的能量，如：引發劑過氧化物在分解溫度下分解，分解成自由原子或自由基等活性傳遞物。(RCOO)2

→2RCOO→2R.

+2CO2R.+CH2=CHX→RCH2-CHX.

其中CH2=CHX為丙烯酸酯或佳績丙烯酸酯類乙烯基單體。2、鏈增長：鏈增長是指由鏈引發產生的自由基或自由原子經反應后消失，同時又新生成一個或數個自由原子或自由基，并由這些新生的自由原子或自由基繼續反應和傳播下去，使得分子鏈不斷增長。例如：RCH2-CHX.＋nCH2=CHX→R（CH2-CHX）n+1

.聚合反應丙烯酸酯單體的聚合反應及聚合方法：溶劑型丙烯酸樹脂聚合反應的化學原理是自由基溶液聚合其反應過程包括：1)鏈引發；2)鏈增長；3)鏈終止3、鏈終止：鏈終止是指兩個活性傳遞物相碰形成穩定分子或發生歧化，失去活性，或與器壁相碰，形成穩定分子，放出的能量被器壁吸收，形成反應停止。例如：偶合鏈終止R（CH2-CHX）n.+R（CH2-CHX）.m.→R（CH2-CHX）n+m

-R歧化鏈終止R（CH2-CHX）n.+R（CH2-CHX）m.→R（CH2-CHX）n-1-C=CHX+R(CH2CHX)m-1-CH2CH2XH聚合反應丙烯酸酯單體的聚合反應及聚合方法：溶劑型丙烯酸樹脂聚合反應的化學原理是自由基溶液聚合其反應過程包括：1)鏈引發；2)鏈增長；3)鏈終止此外，除了以上三種反應過程，還有其他反應過程，如鏈轉移鏈轉移是指鏈式聚合反應的活性中心從增長鏈轉移到其他一些化合物上的反應。根據這些化合物的特點，鏈轉移分為向單體轉移、向大分子轉移、向溶劑轉移和向鏈轉移劑轉移等多種情況。聚合方法合成丙烯酸樹脂的聚合方法有溶液聚合法、乳液聚合法、本體聚合法、懸浮聚合法等四種方法，在涂料用丙烯酸酯的生產中，以溶液聚合法和乳液聚合法最為常用。以下是四種自由基聚合方法的介紹溶液聚合：溶液聚合的主要成分是單體、引發劑、溶劑。聚合的場合在溶液內部。溶液聚合法是將單體和引發劑溶于合適的溶劑中進行聚合的方法。生產特點是可以連續式生產，但不宜制成干燥粉狀或顆粒狀樹脂，熱量容易散出。連續式生產使得生產效率高且簡便。一般生產的聚合液是直接使用的。本體聚合：主要成分是單體和引發劑，聚合場合在本體內。適宜用于透明淺色制品的生產。生產特點是有間歇式和連續式生產，生產效率較高，生產設備簡單，熱量不易散出。經過反應結塊狀，拿出粉碎再過濾而成，一般這種方法在生產的固體丙烯酸樹脂是所有生產法中純度最高的，產品的穩定性也好。但是對溶劑的溶解性不強，顏料的分散性比懸浮聚合的差。聚合方法乳液聚合：溶液聚合的主要成分是單體、水性引發劑、乳化劑、水。聚合的場合在膠束及乳膠粒內。是通過單體、引發劑及其反應溶劑一起反應聚合而成。即將單體和分散介質混合，并用乳化劑配制成乳液狀態進行聚合的方法。生產特點是可以連續式生產，制成固態樹脂時，需要經過凝聚、洗滌、干燥等工藝過程，熱量易散出。制成后的產品有少量乳化劑和其他助劑殘留。同時由于固乳液型的丙烯酸樹脂有溶劑的不可變形使得運輸不方便。懸浮聚合：主要成分是單體、引發劑、分散劑和水，聚合的場合在懸浮液滴內部。生產特點是生產工藝比較復雜，為間歇式生產需要有分離、洗滌、干燥等工藝過程，熱量容易散出，一般是做生產固體樹脂而采用的一種方法，產品較為純凈，會有少量分散劑殘留。03涂料應用和其他應用涂料應用丙烯酸樹脂以其成膜基料的涂料稱作丙烯酸樹脂涂料，該涂料具有色淺、保色、保光、耐候、耐腐蝕和耐污染等優點。1、從組成上分，丙烯酸烯樹脂包括醇丙樹脂、苯丙樹脂、硅丙樹脂、醋丙樹脂等2、從涂料劑型上分，主要有溶劑型涂料、水性涂料、高固體組分涂料和粉末涂料。其中水性丙烯酸烯樹脂的研制與應用近年來得到快速發展，與傳統溶劑型涂料相比，水性涂料具有價格低、使用安全、節省資源和能源、減少環境污染等優點，已成為當前涂料工業發展的主要方向之一。3、從成膜特性上可分為熱塑性丙烯酸樹脂和熱固性丙烯酸樹脂。涂料應用熱塑性丙烯酸樹脂：其成膜主要靠溶劑或分散介質（水）揮發使大分子或大分子顆粒聚集融合成膜，成膜過程中沒有化學反應發生，為單組份體系，施工方便，但涂膜的耐溶劑性較差，且在成膜過程中不發生進一步交聯，因此相對分子量較大，具有良好的保光保色性，耐水性，可應用于制備鋁粉漆時對鋁粉的白度、定位性好。在汽車、電器、機械、建筑等領域應用廣泛。球場地面的環保涂料劃線涂料涂料應用熱固性丙烯酸樹脂：熱固性丙烯酸樹脂也稱為反應交聯型樹脂，其成膜過程中伴有幾個組分可反應基團的交聯反應，因此涂膜具有網狀結構，其耐溶劑性、耐化學性好。適用于制備防腐涂料。此外涂料具有優異的豐滿度、光澤、硬度、耐溶劑性、耐候性、在高溫烘烤時不變色、不泛黃。主要在汽車、摩托車等產品上應用廣泛。車輛漆摩托車漆其他應用金屬漆木器漆其他應用水性丙烯酸酯聚合物：水性丙烯酸樹脂包括丙烯酸樹脂乳液、丙烯酸樹脂水分散體（亦稱水可稀釋丙烯酸）及丙烯酸樹脂水溶液。水性丙烯酸樹脂一般分為水性乳液型的丙烯酸樹脂和水性固體丙烯酸樹脂。

與傳統的溶劑型涂料相比，水性涂料具有價格低、使用安全，節省資源和能源，減少環境污染和公害等優點，因而已成為當前發展涂料工業的主要方向。水性丙烯酸烯樹脂涂料是水性涂料中發展最快、品種最多的無污染型涂料。其他應用水性乳液丙烯酸樹脂：一般可看到的都是水性乳液型的丙烯酸樹脂，也就是常見的丙烯酸乳液,其實就是乳液型的丙烯酸樹脂。這類產品多以不帶甲基的丙烯酸酯單體下去反應,所以這類樹脂聚合而成肯定是較固體丙烯酸樹脂玻璃化溫度為低。它們有較低玻璃化溫度。所以在一些底材(軟質)應用是其它固體丙烯酸樹脂無法相比，特別是紙張、皮革等較為軟質的底材應用是最好的體現，當把它們苯化、醋化后也就成了苯丙烯酸乳液、醋丙烯酸乳液也就是我們常看到的。苯丙乳液、醋丙乳液、純丙乳液，其實只是指在乳液聚合時加入苯乙烯、醋乙烯等的單體，讓它們有其它的更多的性能，而以單純的丙烯酸酯下去反應時就叫純的丙烯酸樹脂，也叫純丙乳液了。這些樹脂另一個最大的應用就是建筑涂料，占了市場很大分額。水性固體丙烯酸樹脂：這類樹脂我們國內發展較慢，主要還是像德國、韓國、日本、等少數幾家在生產，他們目前的應用的是紙張上光油和印刷油墨等。04配方與一噸成本計算配方熱塑性丙烯酸樹脂生產配方原料用量/kg原料用量/kg甲基丙烯酸甲酯20引發劑BPO1.5甲基丙烯酸丁酯70水400丙烯酸丁酯5聚乙烯醇0.04甲基丙烯酸5成本合算物料價格原料價格原料價格甲基丙烯酸甲酯12000元/噸引發劑BPO1900元/噸甲基丙烯酸丁酯14000元/噸水800元/噸丙烯酸丁酯9200元/噸聚乙烯醇12500/噸甲基丙烯酸12500元/噸所計算成本為：約6587.1元/噸工藝步驟1、將配方量的引發劑加入不銹鋼槽中，按順序加入甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸，充分攪拌，使單體和引發劑混合均勻成混合單體，過300目篩備用。2、將配方量的水全部加入反應釜中，再加入為水量0.01％的聚乙烯醇，充分攪拌、溶解、加熱，使體系升溫到73~74℃，然后加入之前準備好的混合單體，攪拌分散，使油性單體以均勻小粒狀懸浮于水中，再次升溫到73~74℃，保溫反應。由于反應放熱，體系溫度升高，當溫度升到最高點回落時，繼續保溫0.5~1h，出料。繼續降溫酯40℃以下，使用離心機過濾出珠狀固體樹脂，用水洗滌3次，在60~70℃的范圍烘干。05論文、專利及視頻論文《探討高吸水性丙烯酸樹脂的性能及制備》采用2L成套管式反應器開發出連續性制備水溶性固體丙烯酸樹脂的新工藝方法,該方法制備的丙烯酸樹脂分子量比市場上常用丙烯酸樹脂產品要大,耐候性和附著力明顯提高。《水性丙烯酸樹脂在可剝離涂料應用中的制備及研究》

介紹了水性丙烯酸樹脂在可剝離防護涂料中的開發原理及應用研究。首先以獨特的附著力控制技術合成了具有特殊結構的丙烯酸酯乳液，并以此為成膜物質，輔以合適的色漿和助劑，制備成水性可剝離涂料。專利《一種改性丙烯酸水性乳液樹脂及其制備方法和應用》一種改性丙烯酸水性乳液樹脂，用于配制軌道交通車輛涂料，其特征在于，所述水