一种耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法，所述的单体相溶液B中单体组成为：功能单体：5～15wt％；丙烯酸或甲基丙烯酸：7～15wt％；硬单体：20～45wt％；硬韧性单体：8～20wt％；软单体：15～45wt％；乙烯基硅氧烷类有机硅单体：0.3～2wt％；氟丙烯酸类单体：0.3～2wt％；双烯键单体0.5～3wt％；上述各单体总和为100％。本发明专利技术的目的是提供一种耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂，以解决现在的单组份水性丙烯酸树脂漆在冷冻条件下发脆，受热条件下发粘易受污、膜面抗刮伤性不好，干性不够，耐水性不足的问题，同时本发明专利技术的另外一个目的在于提供该树脂的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环保型高分子化合物的合成制备方法，具体地说，涉及一种单组份水性丙烯酸树脂漆用的，制漆涂布后，在冷热变化的条件下，漆膜性能优越且变化小特点的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂，以及该树脂的制备方法。
技术介绍
随着人们环保意识的增强和环保法规的健全，传统溶剂型涂料中挥发性有机化合物(VOC)以及有害空气污染物(HAP)的使用愈来愈受到限制,水性涂料受到人们越来越多的关注。以丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及苯乙烯等乙烯基类单体为主要原料合成的共聚物称为丙烯酸树脂，以其为成膜基料的涂料称作丙烯酸树脂涂料。该类涂料具有色浅、保色、保光、耐候、耐腐蚀和耐污染等优点，已广泛应用于汽车、飞机、机械、电子、家具、建筑、皮革涂饰、造纸、印染、木材加工、工业塑料及日用品的涂饰。近年来，国内外丙烯酸烯树脂涂料的发展很快，目前已占涂料的1/3以上，因此，丙烯酸树脂在涂料成膜树脂中居于重要地位。中国专利申请CN201510455083.8《一种丙烯酸乳液涂层》，公开了一种丙烯酸乳液涂层，其特征在于，包括以下组分：甲基丙烯酸甲酯25-35份、丙烯酸丁酯10-17份、甲基丙烯酸3-7份、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯4-9份、改性蒙脱土3-6份、乳化剂3-7份、合成剂1-2份，固化剂1-4份，去离子水30-35份。该专利技术的涂层能够涂于塑料包装外部，具有良好的隔离水汽、气味、空气等效果，有效防止食品等氧化。中国专利申请CN201510257097.9《纺织品用拒水、拒油、耐晒、抗扭曲弯挠、耐寒、无光皮膜水性涂层胶及制备方法》，公开了织品用拒水、拒油、耐晒、抗扭曲弯挠、耐寒、无光皮膜水性涂层胶，其原料重量配比丙烯酸异辛酯70-80、甲基丙烯酸异冰片酯20-30、甲基丙烯酸缩水甘油酯2-4、甲基丙烯酸三氟乙酯10-15、乙烯基三甲氧基硅烷5-8、丙烯酸羟丙酯1.5-2、脂肪醇聚氧乙烯醚XL90为2-5，十二烷基苯磺酸钠0.5-0.8，过硫酸铵0.3-0.8，去离子水110-176经乳化、引发聚合，再复配增稠剂缔合型聚氨酯流平流变剂3-5，交联剂封端异氰酸酯2-3，消光剂聚甲基脲树脂10-15、消光剂粒径2-7μm的二氧化硅10-15，制成。中国专利申请CN201510561185.8《一种耐低温水性丙烯酸树脂及其制备方法》，一种耐低温水性丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸树脂由以下质量份数的各组分制备而成：十二烷基硫酸钠30-60份乙二胺四乙酸二钠0.05-0.1份透明质酸40-60份丙烯酸丁酯2000-3000份丙烯酸乙酯1000-1500份丙烯酸50-100份硅烷偶联剂40-60份非离子乳化剂30-50份引发剂10-20份去离子水500-700份。上述三份最接近的对比文件均未解决高温低温条件下涂料的成膜性能，并且采用水作为介质，影响涂层干燥速度。在检索的文献中，中国专利申请CN201410579496.2《一种水性玻璃涂料用丙烯酸树脂合成方法》，一种水性玻璃涂料用丙烯酸树脂合成方法，其特征在于，包括如下步骤：在装有冷凝器、搅拌器、温度计与恒压漏斗的四口烧瓶中，加入丙二醇甲醚、正丁醇，搅拌均匀，并升温；将丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、偶氮二异丁腈、Perbuty10混合均匀；取混合液加入四口烧瓶中，反应，保温；将单体混合物滴入四口烧瓶中，滴完后保温，补加部分引发剂，保温；测转化率，若合格则冷却，加入三乙醇胺、二甲基乙醇胺、氨水，调整规格后，过滤、出料、得到水性玻璃涂料用丙烯酸树脂。该文献虽然采用的是正丁醇作为溶剂，但是其单体的组合并未解决耐高温、低温的问题。现有的单组分丙烯酸树脂一般是在一定温度下，选择常规丙烯酸单体、引发剂聚合而成的高分子化合物，合成工艺容易实施，原材料量多易得，成本适合；然其受温度变化性能影响较为突出，在较冻的条件下，许多单组分漆表现较脆，漆膜弯折韧性不足，有的甚至自然开裂，附着力也大大降低；在受热条件，发粘易受污，膜面抗刮伤性不好；这样冷热条件变化下其装饰、防护等功能也大大降低，应用区域性变窄，不能满足人们的使用需求。另外，常规的水性单组分丙烯酸树脂由于水作为溶剂的原因，干燥速度较慢而影响涂饰的工作效益，形成漆膜后耐水性也较差而降低其保护功能性，大大限制水性单组分丙烯酸树脂应用范围。所以，必须克服这些不足才能提高其使用性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂，以解决现在的单组份水性丙烯酸树脂漆在冷冻条件下发脆，受热条件下发粘易受污、膜面抗刮伤性不好，干性不够，耐水性不足的问题，同时使用水作树脂的溶剂，低有机溶剂排放,适应日益需要的环保要求。同时本专利技术的另外一个目的在于提供该树脂的制备方法。本专利技术的技术方案为：一种耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法，所述的丙烯酸树脂通过在有机相A的回流温度(110～125℃)的条件将单体相溶液B在3～4小时内滴加到有机相A中反应并保温回流3～4小时后加入适量的引发剂消耗掉未反应的单体并浓缩调节pH值稀释后得到；所述的单体相溶液B中单体组成为：功能单体：5～15wt％；丙烯酸或甲基丙烯酸：7～15wt％；硬单体：20～45wt％；硬韧性单体：8～20wt％；软单体：15～45wt％；乙烯基硅氧烷类有机硅单体：0.3～2wt％；氟丙烯酸类单体：0.3～2wt％；双烯键单体0.5～3wt％；上述各单体总和为100％。在上述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法中，所述的单体相溶液B由1000重量份的单体、50-150重量份的正丁醇、15-30重量份的引发剂组成；所述的有机相A由300-500重量份的正丁醇、100-160重量份的PM组成。在上述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法中，所述的功能单体为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、双丙酮丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺中的一种或多种。在上述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法中，所述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸叔丁酯中的一种或多种。在上述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法中，所述的硬韧性单体为甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯中的一种或多种。在上述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法中，所述的软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯中的一种或多种。在上述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法中，所述的氟丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸树脂通过在有机相A的回流温度的条件将单体相溶液B在3～4小时内滴加到有机相A中反应并保温回流3～4小时后加入适量的引发剂消耗掉未反应的单体并浓缩调节pH值稀释后得到；所述的单体相溶液B中单体组成为：功能单体：5～15wt％；丙烯酸或甲基丙烯酸：7～15wt％；硬单体：20～45wt％；硬韧性单体：8～20wt％；软单体：15～45wt％；乙烯基硅氧烷类有机硅单体：0.3～2wt％；氟丙烯酸类单体：0.3～2wt％；双烯键单体0.5～3wt％；上述各单体总和为100％；所述的功能单体为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、双丙酮丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、N‑丁氧基甲基丙烯酰胺中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸树脂
通过在有机相A的回流温度的条件将单体相溶液B在3～4小时内滴加到有机相A中反应并保
温回流3～4小时后加入适量的引发剂消耗掉未反应的单体并浓缩调节pH值稀释后得到；
所述的单体相溶液B中单体组成为：
功能单体：5～15wt％；
丙烯酸或甲基丙烯酸：7～15wt％；
硬单体：20～45wt％；
硬韧性单体：8～20wt％；
软单体：15～45wt％；
乙烯基硅氧烷类有机硅单体：0.3～2wt％；
氟丙烯酸类单体：0.3～2wt％；
双烯键单体0.5～3wt％；
上述各单体总和为100％；
所述的功能单体为乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、双丙酮丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、N-
丁氧基甲基丙烯酰胺中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所
述的单体相溶液B由1000重量份的单体、50-150重量份的正丁醇、15-30重量份的引发剂组
成；
所述的有机相A由300-500重量份的正丁醇、100-160重量份的PM组成。
3.根据权利要求1或2所述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法，其特征在
于，所述的双烯键单体为乙二醇二丙烯酸酯、己二元醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二甲基
丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的耐冷热水溶性自干型丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所
述的硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸叔丁酯中的一种或多
种。
5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴竹先，
申请(专利权)人：英德市波特化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44