一種制備水性丙烯酸樹脂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子合成領(lǐng)域，具體而言，涉及一種制備水性丙帰酸樹脂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，溶劑型的丙帰酸樹脂產(chǎn)品在我國占有重要的地位，但溶劑型的丙帰酸樹脂 因其V0C值高，對環(huán)境和人體健康極為不友好，從而面臨著退出市場的危險。加之人們的環(huán) 保意識在不斷的提高，大量的環(huán)保型產(chǎn)品相繼而出，受到了全社會的重視。其中，水性丙帰 酸樹脂則更得到人們的青睞。例如，德國的化學(xué)巨頭拜耳、己斯夫、杜邦等對于水性丙帰酸 的研發(fā)投入了大量精力。
[0003] 水性丙帰酸樹脂是W水為溶劑，無毒無味、具有成本低，不污染環(huán)境等特點。另外， 水性丙帰酸涂料的制備更是簡單方便，可根據(jù)實際情況靈活設(shè)計，按照實際需求在水性丙 帰酸樹脂中加入下述的一種或多種助劑：增稠劑、消泡劑、催干劑、防霉殺菌劑、緩蝕劑等。
[0004] 雖然水性丙帰酸樹脂具有無污染、無毒性、無刺激性、光澤較好、耐化學(xué)性好、穩(wěn)定 性高、W及生產(chǎn)安全、價格低廉等優(yōu)點，但是它自身也有不可消除的缺點，主要表現(xiàn)在樹脂 成膜干燥后熱粘冷脆、抗回粘性差、耐熱性不佳、耐水性不長久、抗沖性較差等，從而限制了 水性丙帰酸樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。因此，為了克服水性丙帰酸樹脂的上述缺點，需要對 水性丙帰酸樹脂進行改性。
[0005] Si-0鍵具有較高的離子化趨勢和很高的鍵能，從而使得有機娃化合物表現(xiàn)出的卓 越的物理和力學(xué)性能，因此越來越多的被關(guān)注，用W改性丙帰酸樹脂，得到性能優(yōu)異的丙帰 酸樹脂。
[0006] 在現(xiàn)有技術(shù)中，大多采用物理共混法，將娃焼偶聯(lián)劑直接與水性丙帰酸樹脂共混。 送種改性方法雖然簡單方便，但是共混后的乳液穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生兩相分離，與丙帰酸樹 脂聚合物及基材間沒有化學(xué)鍵結(jié)合，丙帰酸樹脂的性能不會得到有效的改善。
[0007] 另外，在一些現(xiàn)有技術(shù)中，通過化學(xué)改性法將含有不飽和鍵的娃焼偶聯(lián)劑引入到 水性丙帰酸樹脂的骨架中，得到共聚物，從而提高丙帰酸樹脂的性能。雖然此方法在一定程 度上提高了水性丙帰酸樹脂的性能，但是得到的水性丙帰酸樹脂的成膜性不好，光澤度差， 穩(wěn)定性較差，固含量較低，另外，在合成過程中，易使得乳液粘度大，不好乳化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了解決上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)；在一定溫度下，通過分 步加料的方式，制備得到易于乳化，性能優(yōu)異的水性丙帰酸樹脂，從而完成本發(fā)明。
[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種制備水性丙帰酸樹脂的方法，該方法包括W下步驟：
[0010] 1)向反應(yīng)器中加入有機溶劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，混合攬拌，將反應(yīng)器的溫度控制為60~ 80°C；
[0011] 2)向反應(yīng)器中連續(xù)滴加由丙帰酸醋類單體、娃焼偶聯(lián)劑和引發(fā)劑形成的混合物 I，滴加完后，保溫反應(yīng)，
[0012] 其中，所述丙帰酸醋類單體為由甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋和甲基丙帰酸居己 醋形成的混合物II，
[0013] 所述娃焼偶聯(lián)劑中含有不飽和帰基，娃焼偶聯(lián)劑的添加量為所述混合物II的2~ 20wt% ；
[0014] 3)向步驟2中的反應(yīng)體系中，連續(xù)滴加由丙帰酸醋類單體、娃焼偶聯(lián)劑和引發(fā)劑 的形成的混合物III，混合物III與混合物I的重量比為混合物III;混合物I=1~3 ;1，滴加 完后，保溫反應(yīng)，
[0015] 其中，所述丙帰酸醋類單體為由甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋、甲基丙帰酸居己脂 和甲基丙帰酸形成的混合物IV，
[0016] 所述娃焼偶聯(lián)劑中含有不飽和帰基，娃焼偶聯(lián)劑的添加量為所述混合物IV的3~ 20wt% ；
[0017] 4)將步驟3中的體系降至室溫，然后加入堿將體系中和至抑值為7~8 ;
[0018] 5)中和完成后，除去體系中的甲醇，然后加入水乳化獲得水性丙帰酸樹脂。
[0019] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種水性涂料，該水性涂料包括W下重量份數(shù)的成 分：
[0020] 水性巧稀酸樹騰 10巧徐 水性固化劑 1S-40份 消泡劑 0.2~Η分 成膜助劑 0.:2~1份，
[0021] 其中，所述水性丙帰酸樹脂為由本發(fā)明提供的方法制備得到的樹脂，所述水性固 化劑為水性封閉多異氯酸醋固化劑。
[0022] 本發(fā)明提供的制備水性丙帰酸樹脂的方法，其制備過程易于控制，反應(yīng)進行平穩(wěn)， 且采用分步加料的方式，使得最終得到的水性丙帰酸樹脂易于乳化分散，穩(wěn)定性好，硬度W 及抗沖擊等性能優(yōu)異。
[0023]另外，在本發(fā)明中，由于分步加入了娃焼偶聯(lián)劑，使得最終得到的水性丙帰酸樹脂 在成膜后，形成了互傳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進一步提高了水性丙帰酸樹脂的穩(wěn)定性，耐水性，硬度W 及抗沖擊等性能。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實施例1所得水性丙帰酸樹脂的激光粒度圖。
【具體實施方式】
[00巧]下面通過對本發(fā)明進行詳細說明，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將隨著送些說明而變得更 為清楚、明確。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種制備水性丙帰酸樹脂的方法，該方法包括W下5 個步驟：
[0027]步驟1、向反應(yīng)器中加入有機溶劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，混合攬拌，將反應(yīng)器的溫度控制為 60 ~80〇C。
[002引在上述步驟1中，有機溶劑并沒有特別地限制，只要能夠與所滴加的單體互溶，并 且能夠分散反應(yīng)生成的丙帰酸樹脂即可。
[0029] 在優(yōu)選的實施方式中，有機溶劑選自W下溶劑中的一種或多種；醇類溶劑、醋類溶 劑、麗類溶劑、脂肪姪類溶劑和脂環(huán)姪類溶劑。
[0030] 作為醇類溶劑的實例具體提及；甲醇、己醇、正丙醇、異丙醇、正了醇、叔了醇W及 己二醇。
[0031] 作為醋類溶劑的實例具體提及：醋酸甲醋、醋酸己醋W及醋酸丙醋。
[0032] 作為麗類溶劑的實例具體提及；丙麗、甲基了麗、甲基異了麗、戊麗、苯丙麗W及環(huán) 己麗。
[0033] 作為脂肪姪類溶劑的實例具體提及；戊焼、正己焼W及辛焼。
[0034] 作為脂環(huán)姪類溶劑的實例具體提及；環(huán)己焼、環(huán)己麗W及甲苯環(huán)己麗。
[0035] 在優(yōu)選的實施方式中，有機溶劑為甲醇、醋酸己醋、丙麗、正己焼、環(huán)己焼中的一種 或多種，特別地，有機溶劑為甲醇、醋酸己醋中的一種或多種，進一步地，優(yōu)選為甲醇。
[0036] 在優(yōu)選的實施方式中，為了更好的與滴加的單體互溶和更好的分散生成的丙帰酸 樹脂，在步驟1中，加入助溶劑，其中，助溶劑優(yōu)選二醇衍生物類溶劑，如；己二醇甲離、己二 醇己離W及己二醇了離中的一種或多種，特別地，優(yōu)選己二醇了離。
[0037]其中，助溶劑的添加量為有機溶劑的5~40wt%，優(yōu)選10~35wt%，更優(yōu)選20~ 30wt%。
[0038] 在上述步驟1中，鏈轉(zhuǎn)移劑選自脂肪族硫醇、十二烷基硫醇中的一種或多種。特別 地，鏈轉(zhuǎn)移劑優(yōu)選為正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、正十八烷基硫醇中的一種或多種。 進一步的，優(yōu)選正十二烷基硫醇。
[0039]其中，鏈轉(zhuǎn)移劑的添加量為有機溶劑的0.5~5wt%，優(yōu)選1~4wt%，更優(yōu)選 1. 5 ~3. 5wt%，最優(yōu)選 1. 5 ~2. 5wt%。
[0040] 在優(yōu)選的實施方式中，反應(yīng)器的溫度控制為70~8(TC，進一步的，優(yōu)選75~ 80 〇C。
[0041] 步驟2、向反應(yīng)器中連續(xù)滴加由丙帰酸醋類單體、娃焼偶聯(lián)劑和引發(fā)劑形成的混合 物I，滴加完后，保溫反應(yīng)。
[0042] 在上述步驟2中，丙帰酸醋類單體為由甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋和甲基丙帰 酸居己醋形成的混合物II，其中，甲基丙帰酸甲醋、丙帰酸了醋、甲基丙帰酸居己醋的重量 比為甲基丙帰酸甲醋：丙帰酸了醋：甲基丙帰酸居己醋=1~3:1~3:0. 5~2,優(yōu)選1~ 2:1~2:0. 8~1.5,進一步的，優(yōu)選為1.7:1.5:1。
[0043] 在上述步驟2中，娃焼偶聯(lián)劑可由下式所示：
[0044] YSiXs
[004引其中，Y為不飽和帰基，具體提及；邸2=邸(邸2)。-，11為1~8，邸2="邸3)-，邸2=CH-，特別地，優(yōu)選邸2=CH-，X為可水解基團，具體提及；-Cl、-0Me、-0Et、-0C2H40CH3、-0S iMes W及-OAc，特別地，優(yōu)選-OC2H5，娃焼偶聯(lián)劑的添加量為步驟2中所述混合物II的2~ 20wt%，優(yōu)選 3 ~18wt%。
[0046] 在本發(fā)明中，娃焼偶聯(lián)劑優(yōu)選己帰基Η己氧基娃焼。
[0047] 在上述步驟2中，引發(fā)劑的種類并沒有特別的限制，在引發(fā)劑受熱后，能夠產(chǎn)生自 由基引發(fā)反應(yīng)即可。
[004引所述引發(fā)劑選自下述引發(fā)劑的一種或多種：醜類過氧