一种水性涂料用连接树脂及其制备方法技术

一种水性涂料用连接树脂及其制备方法，其特征在于：原料由总单体、无机改性剂、交联剂、引发剂、偶联剂、第一种溶剂、第二种溶剂以及第三种溶剂组成，所述总单体主要由硬单体、软单体、提供水溶性的单体以及改性单体组成；制备工艺依次由第一部分环氧改性苯丙树脂的制备和第二剖分环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体的制备组成。所述水性涂料用连接树脂是以上所述制备工艺而得到的环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体。通过本发明专利技术的制备方法得到的水性涂料用连接树脂在附着力、稳定性及力学性能上有了很大的提高，可广泛用于制备水性涂料，具有很好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种连接料，具体涉及一种水性涂料用连接树脂及其制备方法，该水性涂料用连接树脂同时具有良好的附着力、稳定性以及力学性能。
技术介绍
苯丙树脂是一种典型的水溶性丙烯酸树脂，主要由单体苯乙烯、丙烯酸及其酯类共聚而获得，除具有丙烯酸树脂所具有的耐候性、耐水性、抗氧化性及原材料价格优势等优良特性以外，苯丙树脂还提高了成膜物的耐碱性、抗污性、抗粉化性、高光泽和硬度，但其也存在一些不足之处，如附着力不够、干燥速度慢、耐水耐溶剂性差、稳定性差及酸味大等不足。郭文录等（用环氧改性苯丙乳液的制备及性能研究，《合成材料老化与应用》，2010，39（1）：9-12）以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰为原料制成预乳液；取一定比例环氧树脂与乳化剂混合形成稳定的环氧乳液；再与一定的预乳液混合均匀从而可以获得环氧改性苯丙乳液。该乳液在耐水性、耐碱性、Ca2+稳定性方面有了明显提高。徐晶等（环氧改性含磷苯丙防锈乳液的合成，《涂料工业》，2011，41（3）：42-45）采用常规乳液方法以苯乙烯、丙烯酸丁酯等为共聚单体，引入环氧树脂及具有抗闪蚀功能单体合成了具有高效防锈的新型环氧防锈乳液。连坤鹏等（交联改性苯丙乳液在水性油墨中的应用，《中国胶粘剂》，2011，20（5）：35-38）采用预乳化半连续乳液聚合法，分别以邻苯二甲酸二烯丙酯、杂环甲基丙烯酸酯单体和乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯作为传统交联剂制备出了交联改性的苯丙乳液，研究表明，用于水性油墨中，具有较好的Ca2+稳定性和冻融稳定性，其综合性能已接近进口同类产品，并且其在水性油墨中的应用具有可行性。徐慧（丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物/TiO2复合薄膜的制备、表征与性能研究，合肥工业大学，2011）采用种子乳液聚合制得了PBA为核、SAN为壳的ASA接枝共聚物，并在普通玻璃表面得到柔软透明状ASA膜，并利用正钛酸四丁酯，偶联剂KH-570为原料经水解缩合生成KH-570-g-TiO2粒子，KH-570对TiO2粒子表面的改性改善了有机无机相间的相容性，ASA/TiO2复合薄膜的紫外最大吸收波长为326nm左右，在波长小于400nm的紫外区吸收强度相比纯ASA薄膜更大，且经过酸碱处理后透过率的增大幅度较ASA薄膜明显减小，具有较好的耐酸碱性。但上述这些方法仍然存在不足之处，不能使树脂同时具有很好的附着力、稳定性及力学性能。因此需采用其他的方法或原料对苯丙树脂体系进行改性，以解决目前存在的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种水性涂料用连接树脂及其制备方法，其目的在于解决现有苯丙树脂在用于水性涂料中时附着力、稳定性以及力学性能较差的问题。为达到上述目的，本专利技术采用的一种水性涂料用连接树脂的制备方法的技术方案是：首先制备出环氧改性苯丙树脂，再利用环氧改性苯丙树脂制备出环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体；（1）原料原料由总单体、无机改性剂、交联剂、引发剂、偶联剂、第一种溶剂、第二种溶剂以及第三种溶剂组成，所述总单体主要由硬单体、软单体、提供水溶性的单体以及改性单体组成；其中，所述硬单体选自苯乙烯或α-甲基苯乙烯，硬单体占所述总单体质量的55%～62%；所述软单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种，软单体占所述总单体质量的3.5%～4.5%；所述提供水溶性的单体选自丙烯酸或甲基丙烯酸，提供水溶性的单体占所述总单体质量的28%～35%；所述改性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯，改性单体占所述总单体质量的3.5%～5.5%；所述无机改性剂为钛酸四正丁酯，无机改性剂的质量与所述总单体的质量之比为0.5:1～0.7:1；所述交联剂选自丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种，交联剂的质量为所述总单体质量的0.5%～2.5%；所述引发剂选自过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈，引发剂的质量为所述总单体质量的5%～12%；所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，偶联剂的质量与所述总单体的质量之比为1:5～1:3；所述第一种溶剂为乙二醇甲醚或异丙醇，第一种溶剂的质量与所述总单体的质量之比为1:1.5～1.2:1；所述第二种溶剂为乙酰丙酮，乙酰丙酮的质量与所述钛酸四正丁酯的质量之比为1.5:1～2.5:1；所述第三种溶剂为无水乙醇，无水乙醇的质量与所述钛酸四正丁酯质量之比为3:1～6:1；（2）制备工艺依次由第一部分环氧改性苯丙树脂的制备和第二剖分环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体的制备组成；所述第一部分环氧改性苯丙树脂的制备，依次由以下步骤组成：第一步，将一部分所述第一种溶剂加入到第一反应釜中，加入的第一种溶剂的质量为第一种溶剂总质量的30%～50%，再在搅拌条件下通入氮气30～40分钟；第二步，在通入氮气后加热第一反应釜至温度达到75℃～95℃，在该温度条件下向第一反应釜中缓慢加入一定量的由全部的所述总单体、全部的引发剂以及部分的第一种溶剂配成的第一混合溶液，其中，第一混合溶液中第一种溶剂的加入量为第一种溶剂总质量的30%～40%，所述第一混合溶液的加入量为第一混合溶液总质量的30%～60%；然后再向第一反应釜中缓慢加入由剩余量的第一种溶剂与全部的交联剂配成的第二混合溶液；加入第二混合溶液后第一反应釜内发生聚合反应，反应1～2小时后缓慢加入剩余的所述第一混合溶液，然后继续反应3～5小时；第三步，聚合反应结束后使第一反应釜内温度降至40℃～50℃，然后向第一反应釜中加氨水使反应体系的pH值至8～9之间，最后出料得到环氧改性苯丙树脂；第四步，对第三步中得到的环氧改性苯丙树脂采用减压蒸馏脱除所述第一种溶剂，减压蒸馏的压强在0.5～0.9MPa之间，减压蒸馏的温度在70～80℃之间；第二部分环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体的制备，依次由以下步骤组成：第一步，将所述第三种溶剂加入到第二反应釜中，再在搅拌条件下将所述无机改性剂和所述第二种溶剂并流并缓慢加入到第二反应釜中，在20～30℃条件下搅拌5～6小时，得到无机钛溶胶；第二步，将第一部分中得到的脱除第一种溶剂后的环氧改性苯丙树脂以及所述偶联剂加入到第三反应釜中，得到混合物，再在20～30℃条件下对所述混合物进行搅拌直至混合均匀；然后再向第三反应釜中缓慢加入所述无机钛溶胶，搅拌1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性涂料用连接树脂的制备方法，其特征在于：首先制备出环氧改性苯丙树脂，再利用环氧改性苯丙树脂制备出环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体；?（1）原料原料由总单体、无机改性剂、交联剂、引发剂、偶联剂、第一种溶剂、第二种溶剂以及第三种溶剂组成，所述总单体主要由硬单体、软单体、提供水溶性的单体以及改性单体组成；其中，所述硬单体选自苯乙烯或α?甲基苯乙烯，硬单体占所述总单体质量的55%~62%；所述软单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸?2?乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种，软单体占所述总单体质量的3.5%~4.5%；所述提供水溶性的单体选自丙烯酸或甲基丙烯酸，提供水溶性的单体占所述总单体质量的28%~35%；所述改性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯，改性单体占所述总单体质量的3.5%~5.5%；?所述无机改性剂为钛酸四正丁酯，无机改性剂的质量与所述总单体的质量之比为0.5:1~0.7:1；所述交联剂选自丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N?羟甲基丙烯酰胺中的任意一种，交联剂的质量为所述总单体质量的0.5%~2.5%；所述引发剂选自过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈，引发剂的质量为所述总单体质量的5%~12%；所述偶联剂为?γ?(2,3?环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，偶联剂的质量与所述总单体的质量之比为1:5~1:3；所述第一种溶剂为乙二醇甲醚或异丙醇，第一种溶剂的质量与所述总单体的质量之比为1:1.5~1.2:1；所述第二种溶剂为乙酰丙酮，乙酰丙酮的质量与所述钛酸四正丁酯的质量之比为1.5:1~2.5:1；所述第三种溶剂为无水乙醇，无水乙醇的质量与所述钛酸四正丁酯质量之比为3:1~6:1；（2）制备工艺依次由第一部分环氧改性苯丙树脂的制备和第二剖分环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体的制备组成；所述第一部分环氧改性苯丙树脂的制备，依次由以下步骤组成：第一步，将一部分所述第一种溶剂加入到第一反应釜中，加入的第一种溶剂的质量为第一种溶剂总质量的30%~50%，再在搅拌条件下通入氮气30~40分钟；第二步，在通入氮气后加热第一反应釜至温度达到75℃~95℃，在该温度条件下向第一反应釜中缓慢加入一定量的由全部的所述总单体、全部的引发剂以及部分的第一种溶剂配成的第一混合溶液，其中，第一混合溶液中第一种溶剂的加入量为第一种溶剂总质量的30%~40%，所述第一混合溶液的加入量为第一混合溶液总质量的30%~60%；然后再向第一反应釜中缓慢加入由剩余量的第一种溶剂与全部的交联剂配成的第二混合溶液；加入第二混合溶液后第一反应釜内发生聚合反应，反应1~2小时后缓慢加入剩余的所述第一混合溶液，然后继续反应3~5小时；第三步，聚合反应结束后使第一反应釜内温度降至40℃~50℃，然后向第一反应釜中加氨水使反应体系的pH值至8~9之间，最后出料得到环氧改性苯丙树脂；第四步，对第三步中得到的环氧改性苯丙树脂采用减压蒸馏脱除所述第一种溶剂，减压蒸馏的压强在0.5~0.9MPa之间，减压蒸馏的温度在70~80℃之间；所述第二部分环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体的制备，依次由以下步骤组成：第一步，将所述第三种溶剂加入到第二反应釜中，再在搅拌条件下将所述无机改性剂和所述第二种溶剂并流并缓慢加入到第二反应釜中，在20~30℃条件下搅拌5~6小时，得到无机钛溶胶；第二步，将第一部分中得到的脱除第一种溶剂后的环氧改性苯丙树脂以及所述偶联剂加入到第三反应釜中，得到混合物，再在20~30℃条件下对所述混合物进行搅拌直至混合均匀；然后再向第三反应釜中缓慢加入所述无机钛溶胶，搅拌1~2小时，出料得到环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体，该环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体作为水性涂料用连接树脂。...

【技术特征摘要】
1.一种水性涂料用连接树脂的制备方法，其特征在于：首先制备出环氧改性苯丙树脂，再利用环氧改性苯丙树脂制备出环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体；
 （1）原料
原料由总单体、无机改性剂、交联剂、引发剂、偶联剂、第一种溶剂、第二种溶剂以及第三种溶剂组成，所述总单体主要由硬单体、软单体、提供水溶性的单体以及改性单体组成；
其中，所述硬单体选自苯乙烯或α-甲基苯乙烯，硬单体占所述总单体质量的55%~62%；
所述软单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的任意一种，软单体占所述总单体质量的3.5%~4.5%；
所述提供水溶性的单体选自丙烯酸或甲基丙烯酸，提供水溶性的单体占所述总单体质量的28%~35%；
所述改性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯，改性单体占所述总单体质量的3.5%~5.5%； 
所述无机改性剂为钛酸四正丁酯，无机改性剂的质量与所述总单体的质量之比为0.5:1~0.7:1；
所述交联剂选自丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种，交联剂的质量为所述总单体质量的0.5%~2.5%；
所述引发剂选自过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈，引发剂的质量为所述总单体质量的5%~12%；
所述偶联剂为 γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，偶联剂的质量与所述总单体的质量之比为1:5~1:3；
所述第一种溶剂为乙二醇甲醚或异丙醇，第一种溶剂的质量与所述总单体的质量之比为1:1.5~1.2:1；
所述第二种溶剂为乙酰丙酮，乙酰丙酮的质量与所述钛酸四正丁酯的质量之比为1.5:1~2.5:1；
所述第三种溶剂为无水乙醇，无水乙醇的质量与所述钛酸四正丁酯质量之比为3:1~6:1；
（2）制备工艺依次由第一部分环氧改性苯丙树脂的制备和第二剖分环氧改性苯丙树脂/TiO2预聚体的制备组成；
所述第一部分环氧改性苯丙树脂的制备，依次由以下步骤组成：
第一步，将一部分所述第一种溶剂加入到第一反应釜中，加入的第一种溶剂的质量为第一种溶剂总质量的30%~50%，再在搅拌条件下通入氮气30~40分钟；
第二步，在通入氮气后加热第一反应釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平平，娄丽丽，夏嘉良，高学文，张萍波，杨禄，唐敏艳，俞晓琴，
申请(专利权)人：昆山嘉力普制版胶粘剂油墨有限公司，
类型：发明
国别省市：