一种羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用，所述羟基丙烯酸分散体包括水和羟基丙烯酸类树脂；以所述羟基丙烯酸类树脂的总质量为100％计，所述羟基丙烯酸类树脂的制备原料按照质量百分数包括如下组分：改性多元醇5％

【技术实现步骤摘要】
一种羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]水性涂料不但VOC含量少，且性能也基本达到溶剂型涂料水平，以绝对的优势代替溶剂型涂料。在地坪领域，相对于其他建筑涂料，对于其要求较为严格。而羟基丙烯酸分散体，用在水性双组分聚氨酯地坪涂料中，通过与异氰酸酯固化剂固化交联，所成涂膜致密，通常用在地坪结构的罩面层使用，要求具有良好的耐磨性，抗冲击性以及优异的耐化学品性。
[0003]然而这类羟基丙烯酸分散体，首先需要在溶剂中聚合，因此需要加入大量的溶剂，为了降低VOC的排放，目前存在的技术包括合成过程中加入聚醚多元醇和聚酯多元醇，充当活性稀释剂，但是这些活性稀释剂存在一个缺陷就是稳定性差，造成制备的羟基丙烯酸分散体不稳定、易分层，且大多为支链多元醇结构，羟基含量少，与固化剂交联密度有限，且漆膜容易发脆，限制了羟基丙烯酸分散体的发展。
[0004]CN106854285A公开了一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，其将丙二醇丁醚和环氧树脂加入反应器中，通入氮气，搅拌并加热至130
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137℃，滴加含有羧基的单体Ⅰ，其他单体，含有羟基的单体和引发剂Ⅰ的混合溶液，均匀滴加并保持反应温度和搅拌速度恒定，在3.5h内滴加完，保温40min，再滴加含有羧基的单体Ⅱ和引发剂Ⅱ，40min内滴加完，加入引发剂Ⅲ，保温2h后，再滴加端羟基聚酯，反应温度140
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200℃，反应时间1.5r/>‑
2h；降温至75℃，加入中和剂，搅拌均匀后，去离子进行水乳化，所合成的水性羟基丙烯酸分散体与氨基树脂搭配，高温固化交联，应用在电动车领域，不仅对电泳漆附着力良好，且涂膜饱满，耐候性佳。但此方法使用含羧基单体较多，提高漆膜的亲水性，导致耐水性不好。且单纯环氧树脂无法制得高羟基的分散体、影响最终漆膜的交联密度，成膜后性能变差。
[0005]CN108059698B公开了一种聚醚多元醇
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不饱和聚酯改性的羟基丙烯酸分散体的制备方法，包括如下步骤：(1)将有机环氧化物、含活性氢基团的化合物、溶剂、催化剂和不饱和聚酯混合，升温至140
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145℃，搅拌反应0.5
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1h得反应混合物；(2)向步骤(1)得到的反应混合物中分两步加入引发剂和丙烯酸酯类单体，滴加完毕后保温1
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2h后，降温至75
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80℃，加入中和剂，加去离子水搅拌分散1
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2h后，即得所述聚醚多元醇
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不饱和聚酯改性的羟基丙烯酸分散体。这种聚醚多元醇
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不饱和聚酯很难保证在体系中的稳定性，合成分散体最终热储分定性差，易出现分层。
[0006]综上所述，开发一种在涂料体系中稳定性高且形成的漆膜耐水性优异的羟基丙烯酸分散体至关重要。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种羟基丙烯酸分散体及其制备方
法和应用，所述羟基丙烯酸分散体羟基含量高，稳定性高且其形成的漆膜耐水性优异。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种羟基丙烯酸分散体，所述羟基丙烯酸分散体包括水和羟基丙烯酸类树脂；
[0010]以所述羟基丙烯酸类树脂的总质量为100％计，所述羟基丙烯酸类树脂的制备原料按照质量百分数包括如下组分：
[0011][0012]所述改性多元醇为含有环氧树脂基的聚合物多元醇。
[0013]本专利技术所述羟基丙烯酸分散体，制备原料中包括含有环氧树脂基的聚合物多元醇，通过加特殊结构的改性多元醇，改性多元醇中环氧基团与丙烯酸树脂羧基进行开环反应，提高了多元醇与丙烯酸体系相容性，有利于羟基丙烯酸分散体储存稳定；解决了现有技术为了降低溶剂，加入聚醚多元醇或者聚酯多元醇，这种物质与原丙烯酸体系相容性差，导致储存时间长了容易分层的问题。除此之外，羟基丙烯酸类树脂的制备原料中含有有机溶剂为0.5％
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1％之间，远远低于同类羟基丙烯酸分散体。
[0014]本专利技术中所述改性多元醇指的是聚合物三元醇及以上。
[0015]所述改性多元醇的质量百分数为15％
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45％，例如20％、25％、30％、35％、40％等，进一步优选15％
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35％。
[0016]所述丙烯酸类单体的质量百分数为35％
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85％，例如40％、50％、60％、70％、80％等，进一步优选45％
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70％。
[0017]所述其他自由基聚合单体的质量百分数为0％
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30％，例如5％、10％、15％、20％、25％、30％等，进一步优选10％
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26％。
[0018]所述引发剂的质量百分数为2％
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10％，例如4％、6％、8％等，进一步优选3％
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6％。
[0019]所述有机溶剂的质量百分数为0.5％
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8％，例如1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％等。
[0020]优选地，所述改性多元醇的制备原料包括聚合物多元醇、二元酸酐和环氧树脂。
[0021]优选地，所述聚合物多元醇中的羟基与二元酸酐中的羧基的摩尔比为(2.5
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4):1，其中，2.5
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4.5可以为2.5、3、3.5、4等。
[0022]本专利技术所述聚合物多元醇中的羟基与二元酸酐中的羧基的摩尔比在(2.5
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4):1范围内，原因在于：若低于此比例，则改性多元醇过程中被反应掉过多的羟基，则提供给分散体的羟基就会过少，导致交联密度降低，且无法达到理想的交联网状结构，所制备的涂膜耐化学品性，尤其是耐酸性和耐水性会变差。若高于此比例，未被改性的多元醇则会破坏分散体的稳定性，体系很容易出现凝胶，使液体中有效成分减少，导致最终漆膜整体性能下降。
[0023]优选地，所述二元酸酐中的羧基与环氧树脂中的环氧基团的摩尔比为1:(1.5
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2.5)，其中。1.5
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2.5可以为1.6、1.8、2.0、2.2、2.4等。
[0024]本专利技术所述二元酸酐中的羧基与环氧树脂中的环氧基团的摩尔比在1:(1.5
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2.5)以上，原因在于：低于此比例范围环氧用量过多，使得部分环氧无法参与反应形成结构，后期分散体合成阶段占用原本与改性多元醇反应的羧基官能团，最终破坏分散体的稳定性；若高于此比例范围即环氧用量过少，则反应不充分，使得部分未接入环氧的结构无法与羧酸官能团进一步反应，最终破坏分散体稳定性，使涂膜整体性能下降。
[0025]优选地，聚合物多元醇包括三聚丙三醇。
[0026]优选地，所述二元酸酐包括马来酸酐。
[0027]优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述羟基丙烯酸分散体包括水和羟基丙烯酸类树脂；以所述羟基丙烯酸类树脂的总质量为100％计，所述羟基丙烯酸类树脂的制备原料按照质量百分数包括如下组分：所述改性多元醇为含有环氧树脂基的聚合物多元醇。2.根据权利要求1所述的羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述改性多元醇的制备原料包括聚合物多元醇、二元酸酐和环氧树脂；优选地，所述聚合物多元醇中的羟基与二元酸酐中的羧基的摩尔比为(2.5
‑
4):1；优选地，所述二元酸酐中的羧基与环氧树脂中的环氧基团的摩尔比为1:(1.5
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2.5)；优选地，聚合物多元醇包括三聚丙三醇；优选地，所述二元酸酐包括马来酸酐。3.根据权利要求1或2所述的羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述丙烯酸类单体包括第一丙烯酸类单体、第二丙烯酸类单体或第三丙烯酸类单体中的任意一种或至少两种的组合；所述第一丙烯酸类单体为非官能性丙烯酸类单体和/或其衍生物；所述第二丙烯酸类单体为含羟基的丙烯酸类单体和/或其衍生物；所述第三丙烯酸类单体为含羧基的丙烯酸类单体和/或其衍生物。4.根据权利要求3所述的羟基丙烯酸分散体，其特征在于，以所述羟基丙烯酸类树脂的总质量为100％计，所述非官能性丙烯酸类单体及其衍生物的重量百分数为10％
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50％；优选地，以所述羟基丙烯酸类树脂的总质量为100％计，所述含羟基的丙烯酸类单体及其衍生物的重量百分数为8％
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30％；优选地，以所述羟基丙烯酸类树脂的总质量为100％计，所述含羧基的丙烯酸类单体及其衍生物的重量百分数为1.5％
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5％。5.一种权利要求1
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4任一项所述的羟基丙烯酸分散体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将配方量的改性多元醇、丙烯酸类单体、其他自由基聚合单体、引发剂和溶剂混合后，聚合，形成羟基丙烯酸类树脂，再将羟基丙烯酸类树脂中和后与水混合，得到所述羟基丙烯酸分散体。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述改性多元醇的制备方法包括如下步骤：
将聚合物多元醇与二元酸酐在催化剂作用下进行第一次反应，再向反应后的体系加入环氧树脂，第二次反应，得到所述改性多元醇。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次反应的温度为60
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐一丹，景传明，李燕杰，吉晓军，纪宇轩，孙家宽，纪学顺，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：