一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水性木器漆技术领域，具体涉及一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂及其制备方法，由以下重量百分比的组分制成水48～60％、树脂料单体30～50％、常温交联剂0.1～0.3％、乳化剂0.7～1.1％、水性引发剂0.1～0.3％、中和剂0.1～0.3％，所述树脂料单体由所述丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体按任意比例组成，该树脂兼具硬度和韧性，其制备方法操作中增加种子树脂料阶段的引发剂，去除核树脂料阶段的引发剂，该制备方法具有易于操作、节省成本的优点。

A Waterborne Acrylic Resin for Waterborne Wood Paint with Hardness and Toughness and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂及其制备方法
本专利技术涉及水性木器漆
，具体涉及一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂及其制备方法。
技术介绍
水性丙烯酸树脂料以水为分散介质，其能较好地应用于水性木器涂漆，使得水性木器涂漆具有高硬度、高光泽、无环境污染以及优良耐水性等优点，备受人们欢迎。实际应用中，为保证水性木器涂漆高硬度及优良耐水特性，以致水性木器涂漆的韧性往往较差，导致涂漆成膜后漆面的弯曲表面易开裂、极端气温下喷涂所形成的漆面易开裂和漆面粗糙的问题，限制了水性木器涂漆的推广和应用。对此，现有技术对水性木器涂漆中的水性丙烯酸树脂料进行改进。然而，现有技术主要是在水性丙烯酸树酯中添加后段物来改性水性丙烯酸树脂，进而改善水性木器涂漆的成膜特性。上述方式虽可改进改善水性木器涂漆的成膜特性，但仍存在以下问题：后段物添加需要使用水性聚氨脂，该水性聚氨酯内含的部分溶剂，这些溶剂的容易挥发，以致涂漆的环保性能下降；此外，后段物添加需增加其他树脂的使用，同时也会造成各项成本的增加。
技术实现思路
针对现有技术存在上述技术问题，本专利技术提供一种兼具硬度与韧性、环保的水性丙烯酸树脂料及其制备方法，该制备方法能制备出具有上述优点的水性丙烯酸树脂，具有易于操作、节省成本的优点。为实现上述目的之一，本专利技术提供以下技术方案：提供一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂,由以下重量百分比的组分制成：水48～58％树脂料单体30～50％常温交联剂0.1～0.3％乳化剂0.7～1.1％水性引发剂0.1～0.3％中和剂0.1～0.3％所述树脂料单体由所述丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体按任意比例组成。其中，所述丙烯酸类单体是丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体中的一种任意或两种以上的混合物。其中，所述(甲基)丙烯酸酯类单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酯中各种单体的一种任意或两种以上的混合物。其中，所述常温交联剂是HEAA、HDDA、NMA、AAEM、DAAM和ADH中的一种或任意两种以上的混合物。其中，所述乳化剂是阴离子乳化剂、反应型阴离子乳化剂和非离子型乳化剂混合组成的复配乳化剂，使得自由基形成稳定的分散体系，从而便于形成更多自由基数量，进行减少树脂粒子的粒径。其中，所述水性引发剂是过氧化物金属盐引发剂。所述过氧化物金属盐引发剂是过硫酸钾或过硫酸铵。其中，所述中和剂是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、氨水、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种任意或两种以上的混合物。为实现上述目的之二，本专利技术提供以下技术方案提供一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：步骤一、称取物料称取配方量的水性引发剂，将其分为水性引发剂A、水性引发剂B和水性引发剂C，所述水性引发剂A、水性引发剂B和水性引发剂C的重量之比是：0.5～0.6:0.3～0.4:0.1～0.2；称取配方量的树脂料单体，将该树脂料单体分为第一树脂料和第二壳树脂料，所述第一树脂料和所述第二壳树脂料的重量之比是4:5～7，其中，所述第一树脂料分设为种子树脂料和核树脂料，所述种子树脂料与所述核树脂料的重量之比为0.2～0.5:1.5，所述第二树脂料为壳树脂料；步骤二、制备水性丙烯酸树脂料(1)分别称取配方量的去离子水和乳化剂，将其二者加入装有回流冷凝装置的反应器中，搅拌所述反应器内的物料并向所述反应器通入氮气，加热所述反应器，待物料的温度上升至70～80℃时，向所述反应器内加入水性引发剂A，搅拌反应4～6min后，加入种子树脂料继续搅拌反应，待体系出现淡蓝色时保温反应30～40min，得到种子树脂；(2)向上述制得的种子树脂中滴入核树脂料，保持体系温度为70～75℃，且保温40～60min，得到种子及核树脂；(3)向上述所制得的种子及核树脂中同时滴入壳树脂料和水性引发剂B，所述壳树脂料和所述水性引发剂B滴加完成后，接着滴入水性引发剂C，保持体系温度为70～75℃，且保温40～60min，接着升温至80～85℃，继续反应50～60min，然后降温至30～50℃，向所述反应器内的物料添加中和剂，使得体系pH值为8.0～9.0，接着出料，物料通过滤布，得到兼具硬度与韧性水性丙烯酸树脂。其中，所述种子树脂料和所述核树脂料由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯混合而成；所述壳树脂料由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸和丙烯酸混合而成。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，由配方量的水、树脂料单体(由由所述丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体按任意比例组成)、常温交联剂、乳化剂、水性引发剂和中和剂制成，不仅保证了水性丙烯酸树脂的硬度、光泽度，且由于本专利技术的水性丙烯酸树脂仅包括丙烯酸类树脂，不含有其他树脂，避免了因其他树脂加入而导致VOC排放的问题，保证了水性丙烯酸树脂的环保性能。(2)本专利技术的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂的制备方法，与现有技术相比，本专利技术增加了种子树脂料阶段的水性引发剂加入量，去除在核树脂料阶段加入水性引发剂，这样可提升种子树脂料阶段的引度，从而增加树脂自由基的数量，由此增加了种子树脂料颗粒的数量，从而减小了种子树脂料颗粒的粒径，使得水性丙烯酸树脂整体的微观粒子数量增多，不但使水性丙烯酸树脂表面排列更加致密以保证水性丙烯酸树脂的硬度，还提高水性丙烯酸树脂韧性，进而避免了现有技术中漆膜因过硬而开裂的问题。(3)本专利技术的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂的制备方法，通过调整加料顺序即可使得水性丙烯酸树脂兼具硬度和韧性，与现有技术改善水性丙烯酸树脂韧性的方式相比，不但节省了生产工序，还节省了用料，利于提高生产效益。(4)本专利技术的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂的制备方法易于操作，适用于大规模生产应用。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。为减少生产步骤，实施例中直接采用购买的原料，其中，优先采用以下商品号的原料，当然，如有需要，可采用其他商品号的原料，只要能制备出本申请的面漆即可。表1、原料名称、商品号及对应的组分实施例1提供一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂,由以下重量百分比的组分制成：水48％、树脂料单体50％、常温交联剂0.3％、乳化剂1.1％、水性引发剂0.3％和中和剂0.3％。所述树脂料单体由所述丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体按任意比例组成。本实施例中，所述丙烯酸类单体是丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体中的一种任意或两种以上的混合物。本实施例中，所述(甲基)丙烯酸酯类单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酯的混合物。本实施例中，所述常温交联剂是HEAA、HDDA、NMA、AAEM、DAAM和ADH中的的混合物。本实施例中，所述乳化剂是阴离子乳化剂、反应型阴离子乳化剂和非离子型乳化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂,其特征是：由以下重量百分比的组分制成：水48～60％树脂料单体 30～50％常温交联剂0.1～0.3％乳化剂0.7～1.1％水性引发剂0.1～0.3％中和剂0.1～0.3％所述树脂料单体由所述丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体按任意比例组成。

【技术特征摘要】
1.一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂,其特征是：由以下重量百分比的组分制成：水48～60％树脂料单体30～50％常温交联剂0.1～0.3％乳化剂0.7～1.1％水性引发剂0.1～0.3％中和剂0.1～0.3％所述树脂料单体由所述丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体按任意比例组成。2.根据权利要求1所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，其特征是：所述丙烯酸类单体是丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体中的一种任意或两种以上的混合物。3.根据权利要求1所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，其特征是：所述(甲基)丙烯酸酯类单体包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酯中各种单体的一种任意或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，其特征是：所述常温交联剂是HEAA、HDDA、NMA、AAEM、DAAM和ADH中的一种或任意两种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，其特征是：所述乳化剂是阴离子乳化剂、反应型阴离子乳化剂和非离子型乳化剂混合组成的复配乳化剂。6.根据权利要求1所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，其特征是：所述水性引发剂是过氧化物金属盐引发剂。7.根据权利要求1所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，其特征是：所述过氧化物金属盐引发剂是过硫酸钾或过硫酸铵。8.根据权利要求1所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙烯酸树脂，其特征是：所述中和剂是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、氨水、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种任意或两种以上的混合物。9.权利要求1～8任一项所述的一种兼具硬度与韧性的水性木器漆用的水性丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶珮绮，
申请(专利权)人：东莞大宝化工制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44