一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂及其制备方法，属于汽车涂料领域，解决了现有的丙烯酸树脂涂料存在固体份低、粘度大、溶解性差等问题。本发明专利技术的树脂含有组分丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、正十二硫醇、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、100号溶剂油、二叔戊基过氧化物、叔碳酸缩水甘油酯和树脂活性稀释剂，固体份可达90％，稀释性好，粘度低，自制的活性稀释剂能大大提高涂料的耐水性和耐酸性，树脂的施工固含量将近70％，大幅降低了VOC的排放，环保实用。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂及其制备方法
本专利技术属于汽车涂料领域，更具体地说，涉及一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂及其制备方法。
技术介绍
随着世界各国日益重视有机挥发物对大气的污染以及对保护环境的重视，一些工业发达国家均成立了专门的管理机构，制定各种法令对涂料施工时的溶剂挥发量加以严格的限制。因此，自70年代以来各种低污染的涂料应运而生，其中效果较好并有发展前途的一类涂料就是高固体份涂料。高固体份丙烯酸涂料作为高固体份涂料的一种，由于其在性能上具有色浅，保色，保光等特点，愈来愈受到人们的普遍关注。为了获得高固体份的丙烯酸涂料，首先必须制备高固体份的丙烯酸树脂，由于通常使用的丙烯酸树脂的固体份为50％左右，且粘度随着固体份的增大而随之升高。如按常规的配方设计方法，当固体份达70％左右，难以进行后加工和满足施工要求。高固体份涂料的应用范围及主要品种高固体分涂料主要应用于汽车工业，特别是作为轿车的面漆和中涂层使用占有较大的比例。高固体份涂料的核心问题是设法降低传统成膜物质的相对分子质量，降低黏度，提高溶解性，在成膜过程中靠有效的交联反应，保证完美的涂层质量达到热固性溶剂型涂料的水平或更高。经检索，中国专利申请号为201010517713.7，申请公布日为2011年2月16日的专利申请文件公开了一种基于改性丙烯酸树脂的高丰满度、高固体份常温快干汽车漆，其中改性丙烯酸树脂由质量含量为5-10％不饱和脂肪酸、2-6％多元醇、3-7％二元酸或二元酸酐、10-50％苯乙烯、40-80％丙烯酸酯类单体和0.8-3％引发剂经酯化、共聚而成；该专利技术的常温快干汽车漆不仅继承了热塑性丙烯酸树脂漆快干、耐候性能好的特点，而且丰满度好、容易施工，尤其适合高装饰性能的汽车的涂装，也可用于家电、机械等涂装。但是该专利技术的常温快干汽车漆固体份没有达到70％以上，且其溶解性差，无法满足现在的使用需求。中国专利申请号为201010517713.7，请公布日为2012年8月08日的专利申请文件公开了一种高固体份羟基含氟丙烯酸树脂及其制备方法，按重量份计，各组分及其用量如下：含氟丙烯酸酯单体10～25份，含羟基丙烯酸酯单体10～30份，甲基丙烯酸烷基酯单体5～20份，丙烯酸烷基酯单体5～15份，引发剂0.3～6份，链转移剂0.2～4份，溶剂30～50份；该专利技术的羟基含氟丙烯酸树脂，固体份含量高达75～90％，粘度仅为900～3000mPa·s，数均分子量1200～6000，分子量分布指数1.4～2.5；但是该专利技术中使用含氟单体原料来降低树脂的黏度，从而得到高固体份树脂，故其树脂所制备的油漆的重涂性差，此外，该专利技术高固体份羟基含氟丙烯酸树脂的数均分子量仅为1200～6000，因为分子量小，所以固化剂加入量较多，而固化剂昂贵，所以其成本较高，第三，含氟单体原料的价格为30万/吨以上，极其昂贵，所以此树脂成本非常高，很难在工业上大面积推广。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有的丙烯酸树脂涂料存在固体份低、粘度大、溶解性差等问题，本专利技术提供一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂及其制备方法。本专利技术的丙烯酸树脂固体份可达90％，稀释性好，粘度低，自制的活性稀释剂能大大提高涂料的耐水性和耐酸性，树脂的施工固含量将近70％，大幅降低了VOC的排放，环保实用。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂，含有组分丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、正十二硫醇、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯，还包括以下组分：100号溶剂油、二叔戊基过氧化物、叔碳酸缩水甘油酯和树脂活性稀释剂。优选地，各组分的质量分数为：100号溶剂油10％丙烯酸1％～2％苯乙烯1％～3％丙烯酸丁酯2％～5％甲基丙烯酸羟乙酯5％～8％甲基丙烯酸甲酯1％～2％甲基丙烯酸0.1％～1％甲基丙烯酸丁酯5％～8％丙烯酸异辛酯5％～8％正十二硫醇0.3％～1％甲基丙烯酸月桂酯10％～18％甲基丙烯酸异冰片酯20％～25％丙烯酸羟乙酯2％～5％丙烯酸羟丙酯2％～5％二叔戊基过氧化物1％～3％叔碳酸缩水甘油酯3％～8％树脂活性稀释剂5％。优选地，各组分的质量分数为：100号溶剂油10％丙烯酸1.7％苯乙烯1％丙烯酸丁酯4.7％甲基丙烯酸羟乙酯5％甲基丙烯酸甲酯2％甲基丙烯酸0.8％甲基丙烯酸丁酯7.8％丙烯酸异辛酯5％正十二硫醇0.8％甲基丙烯酸月桂酯16％甲基丙烯酸异冰片酯20％丙烯酸羟乙酯4.8％丙烯酸羟丙酯4.7％二叔戊基过氧化物3％叔碳酸缩水甘油酯7.7％树脂活性稀释剂5％。优选地，所述的树脂活性稀释剂为饱和聚酯类树脂，由以下各组分物质按比例反应得到：磷酸1％～2％、己二酸25％～35％、新戊二醇20％～30％、异辛酸13％～20％、硬脂酸12％～18％、乙酸丁酯3％～6％、催化剂0.1％，所有百分数为质量百分数。优选地，所述的树脂活性稀释剂的制备方法为：按比例将磷酸、己二酸、新戊二醇、异辛酸、硬脂酸、乙酸丁酯、催化剂混合均匀，然后升温至220℃回流反应，待反应液的酸值低于20mgKOH/g时停止，降温出料。优选地，所述的催化剂为单丁基氧化锡。上述的一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂的制备方法，其步骤为：步骤一：按比例将100号溶剂油加入反应釜中，升温至回流状态；步骤二：按比例将丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸丁酯，苯乙烯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸异辛酯，甲基丙烯酸月桂酯，丙烯酸异冰片酯，正十二硫醇，甲基丙烯酸甲酯，二叔戊基过氧化物，叔碳酸缩水甘油酯，依次加入滴加罐中，开启搅拌，得到单体混合物；步骤三：100号溶剂油沸腾回流半小时；步骤四：从上述滴加罐中取出单体混合物并匀速地滴加到反应釜中，滴加时间是3-5小时，温度保持在170～175℃之间；步骤五：上述单体混合物滴加完毕后1小时，向反应釜中补加100号溶剂油；步骤六：保温2小时后向反应釜中按比例加入树脂活性稀释剂，并搅拌均匀，经过过滤后罐装即可。优选地，步骤一和步骤五中所添加的100号溶剂油总量为汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂的10％；步骤一中在100号溶剂油加入反应釜前，用氮气吹扫管道和反应器，吹扫的时间是2～5分钟。优选地，步骤四中滴加的时间是3～5小时，温度是170℃。优选地，步骤二中搅拌的速度为60～70rpm，搅拌的时间为30～40分钟。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术制备的汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂固体份可达90％，施工时固含量将近70％，使成漆的漆膜厚度增加，大大提高漆膜的饱满性和质感，大幅降低了VOC的排放，有效解决了环境污染的问题；(2)本专利技术的汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂稀释性好，自制的活性稀释剂起到稀释树脂的作用，并且大大提高其耐水性和耐酸性；(3)本专利技术提供的汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂在组分上添加了100号溶剂油，氧化叔戊酯、叔碳酸缩水甘油酯和树脂活性稀释剂，二叔戊基过氧化物大大降低了树脂的黏度，本专利技术中制备的油性丙烯酸树脂的粘度为800～4000mP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂，含有组分丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、正十二硫醇、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯，其特征在于：还包括以下组分：100号溶剂油、二叔戊基过氧化物、叔碳酸缩水甘油酯和树脂活性稀释剂。

【技术特征摘要】
1.一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂，其组成成分及各组分的质量分数为：100号溶剂油10％丙烯酸1％～2％苯乙烯1％～3％丙烯酸丁酯2％～5％甲基丙烯酸羟乙酯5％～8％甲基丙烯酸甲酯1％～2％甲基丙烯酸0.1％～1％甲基丙烯酸丁酯5％～8％丙烯酸异辛酯5％～8％正十二硫醇0.3％～1％甲基丙烯酸月桂酯10％～18％甲基丙烯酸异冰片酯20％～25％丙烯酸羟乙酯2％～5％丙烯酸羟丙酯2％～5％二叔戊基过氧化物1％～3％叔碳酸缩水甘油酯3％～8％树脂活性稀释剂5％；其中，树脂活性稀释剂由以下各组分物质按比例反应得到：磷酸1％～2％、己二酸25％～35％、新戊二醇20％～30％、异辛酸13％～20％、硬脂酸12％～18％、乙酸丁酯3％～6％、催化剂0.1％，所有百分数为质量百分数，制备方法为：按比例将磷酸、己二酸、新戊二醇、异辛酸、硬脂酸、乙酸丁酯、催化剂混合均匀，然后升温至220℃回流反应，待反应液的酸值低于20mgKOH/g时停止，降温出料。2.根据权利要求1所述的一种汽车用高固体份罩光型油性丙烯酸树脂，其特征在于：各组分的质量分数为：100号溶剂油10％丙烯酸1.7％苯乙烯1％丙烯酸丁酯4.7％甲基丙烯酸羟乙酯5％甲基丙烯酸甲酯2％甲基丙烯酸0.8％甲基丙烯酸丁酯7.8％丙烯酸异辛酯5％正十二硫醇0.8％甲基丙烯酸月桂酯16％甲基丙烯酸异冰片酯20％丙烯酸羟乙酯4.8％丙烯酸羟丙酯4.7％二叔戊基过氧化物3％叔碳酸缩水甘油酯7.7％树脂活性稀释剂5％。3.根据权利要求1或2所述的一种汽车用高固体份罩光...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世玉，曹志华，
申请(专利权)人：安徽优科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34