本发明专利技术涉及一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂，它与聚偏二氟乙烯树脂拼用作为卷材面漆基料，其外观为珠状透明粒子，数均分子量Mn＞9万且分子量分布Mw/Mn＜2.0；本发明专利技术树脂是以甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯50～80wt％，丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸乙酯10～40wt％，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种0～40wt％为原料单体，采用悬浮聚合方法制得的。本发明专利技术高分子量丙烯酸树脂可以拼入PVDF树脂，制得的面漆涂膜的综合性能与进口面漆相当，而在耐MEK擦拭次数和耐人工老化性能方面则明显更优。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂，更为具体地说，是一种可以拼入聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂作为卷材面漆基料的高分子量丙烯酸树脂。
技术介绍
聚偏二氟乙烯(以下简称PVDF)树脂因其结构链中含有大量的具有高键能 (116Kcal/mol)的C-F键，所以该树脂的很多项性能非常优异，最突出的性能是具有其它树脂均无法比拟的优异耐候性，另外，PVDF树脂还具备优异的柔韧性、耐玷污性、耐化学介质性、耐热性能和抗水解性等。国外的卷材涂料研究者早于上世纪70年代便着手研究用PVDF 树脂制备高性能卷材涂料。现在该产品已在市场上得到广泛应用。但是，由于PVDF树脂属半结晶态，独自形成连续致密涂膜的能力较差。若单一采用PVDF树脂制备卷材面漆，所得涂料的涂膜抗压强度和抗拉伸强度很差，光泽很低，且硬度和耐甲乙酮(MEK)性能很差，耐酸碱性能差。因此，在制备PVDF卷材面漆时，须拼入其他树脂以改善上述性能。丙烯酸树脂因其溶解度参数与PVDF树脂相似，已成为拼入树脂的首选。实践证明，制备PVDF卷材面漆所拼入的丙烯酸树脂的性能对面漆的最终性能影响很大，尤其是丙烯酸树脂的分子量， 理论上讲，在保证与PVDF树脂相容的前提下，丙烯酸树脂的分子量越高，制得的涂膜综合性能越为优异。目前采用最多的拼入树脂为罗门哈斯公司的高分子量丙烯酸树脂B-44，该树脂分子量参数为Mn33475 ；Mw71343 ；分子量分布Mw/Mn2. 13。但是，拼入该树脂得到的卷材面漆涂膜的耐人工老化性能方面尚须提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂， 其数均分子量超过9万且分子量分布较窄(Mw/Mn < 2. 0)，将它拼入PVDF树脂所制得的卷材面漆，其涂膜综合性能与由PVDF树脂混拼罗门哈斯公司的B-44树脂组成的进口卷材面漆相当，而耐人工老化性能更为优异。实现本专利技术目的的技术方案是一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂，其特征在于，该树脂与聚偏二氟乙烯树脂拼用作为卷材面漆基料，其外观为珠状透明粒子，数均分子量Mn > 9万且分子量分布Mw/Mn < 2. 0 ；所述高分子量丙烯酸树脂是以甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯50 SOwt %， 丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸乙酯10 40wt%，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种0 40wt%为原料单体，采用悬浮聚合方法制得的，即以蒸馏水为反应介质，在无机分散剂存在下，用过氧化二苯甲酰和/或偶氮二异丁基腈为引发剂，引发原料单体在60 95°C进行自由基聚合反应，其引发剂用量为原料单体总质量的0. 1 3wt%，无机分散剂用量为原料单体总量的0.2 5wt%，原料单体总量与蒸馏水的质量比为1 1 5;所述无机分散剂为碳酸钙、氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁、羟基磷酸钙中的至少一种。上述高分子量丙烯酸树脂中，所述悬浮聚合方法的具体操作如下将蒸馏水加入反应容器中，在搅拌和通氮气状态下，加入无机分散剂并升温至60 95°C，然后加入原料单体和引发剂的均勻混合物，在60 95°C反应5 10小时后，降温至30 40°C，加入稀酸再至少反应10分钟，然后过滤、水洗、出料，烘干后得到珠状透明粒子即为高分子量丙烯酸树脂。上述高分子量丙烯酸树脂中，所述稀酸为< 3wt%的盐酸、< 7wt%的硫酸、 < 5wt%的至少一种。上述高分子量丙烯酸树脂中，所述无机分散剂的加入量为原料单体总量的1 3wt%。上述高分子量丙烯酸树脂中，所述原料单体总量与蒸馏水的质量比为1 2 3。上述高分子量丙烯酸树脂中，所述引发剂用量为原料单体总量的0. 3 1. 5wt%0上述高分子量丙烯酸树脂中，所述自由基聚合反应温度为70 90°C，反应时间为 7 9小时。本专利技术的技术效果是本专利技术技术方案的高分子量丙烯酸树脂是使用恰当的原料及其用量，在合适的工艺条件下，采用悬浮聚合法制得的。在悬浮聚合过程中，采用水为分散介质并选用适当的无机分散剂，这样保证原料单体与引发剂的混合物能以液滴的形式均勻地分散于水中且在聚合过程中不会发生聚并现象。在悬浮聚合体系中，每个小单体液滴就相当于一个小本体，它的反应机理与本体聚合相同，因此，在反应过程中，不存在向溶剂的链转移反应，克服了溶剂法聚合反应过程中，向溶剂的链转移反应所导致的树脂分子量不易增高的缺欠；另外，在悬浮聚合体系中，由于单体液滴在分散剂的保护下，稳定地分散在水中，散热容易，在整个聚合反应过程中，可控制稳定的聚合温度，从而得到较窄的分子量分布，克服了普通本体聚合进行到一定的转化率后，体系粘度增大，自动加速效应显著， 大量放热，反应温度不易控制，导致产物虽纯净但分子量分布比较宽的缺点；本专利技术技术方案对悬浮聚合配方及工艺上进行了控制，确保能够获得分子量更高且分子量分布更窄的丙烯酸树脂，首先控制悬浮聚合反应在较低温度(60 95°C)下进行，在低反应温度下，引发剂分解速率慢，且自由基链终止速度慢，故可得到高分子量的丙烯酸树脂；其次，选用与低反应温度匹配的过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁基腈作为引发剂并确定适当的引发剂用量， 即满足了转化率需要，又尽量降低引发剂的用量；由于所选择的分散剂为碳酸钙、氧化铝、 氢氧化镁、碱式碳酸镁、羟基磷酸钙中的至少一种，因此，分散剂易与树脂分离且对最终面漆的性能影响不大；所选用的原料单体种类及其用量适宜，所以，该树脂与PVDF树脂的相容性好，且兼顾涂膜的韧性和硬度。试验证明，将本专利技术的高分子量丙烯酸树脂拼入PVDF 树脂中所制得的卷材面漆，综合性能优异T弯0T;耐MEK: > 200次；铅笔硬度(划破) 3Η ；耐酸性(10% HCl，体积):96hr ；耐碱性(10% NaOH，质量):312hr ；耐沸水96hr ；耐人工老化性能(QUV-B，313灯)4000hr，失光二级；色差二级。与进口产品(用进口 PVDF树脂与进口 B-44树脂配合)相当，在耐MEK擦拭次数和耐人工老化方面则更为优异，具体见表4。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步具体描述，但不局限于此。除非另有说明，实施例所用的原料均可通过商业途径购得。(一)制备高分子量丙烯酸树脂实施例1①原料用量见表1。表 权利要求1.一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂，其特征在于，该树脂与聚偏二氟乙烯树脂拼用作为卷材面漆基料，其外观为珠状透明粒子，数均分子量Mn > 9万且分子量分布Mw/Mn < 2. 0 ；所述高分子量丙烯酸树脂是以甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯50 80wt%，丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸乙酯10 40wt%，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种0 40wt%为原料单体，采用悬浮聚合方法制得的，即以蒸馏水为反应介质，在无机分散剂存在下，用过氧化二苯甲酰和/或偶氮二异丁基腈为引发剂，引发原料单体在60 95°C 进行自由基聚合反应，其引发剂用量为原料单体总质量的0. 1 3wt本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冯春苗，甘崇宁，吴奎录，常霞俊，王飞，周春丽，蒋旭，蒋英侠，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油常州涂料化工研究院，中海油能源发展股份有限公司，中海油常州环保涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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