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一种外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂的制备方法技术

技术编号:17238280 阅读:105 留言:0更新日期:2018-02-10 17:55
本发明专利技术提供了一种高硬度、强附着力、耐水性好的水溶性丙烯酸树脂及其制备方法。本发明专利技术采用水溶性醇醚作为溶剂,采用丙烯酸里的羧基实现水溶性,制备了一种水溶性丙烯酸树脂。本发明专利技术通过添加一定量的硅烷单体提高树脂的附着力和耐候性,采用一定的环氮基团来交联羧基,从而实现树脂的耐水性能。本发明专利技术与现有技术相比具有以下优点:本产品为水溶性树脂,不会给环境带来污染;本产品具有较高硬度,较强附着力,和较好耐水性能,可以大大降低成本。

A preparation method of water-soluble acrylic resin for exterior wall coatings

The invention provides a water-soluble acrylic resin with high hardness, strong adhesion and good water resistance and a preparation method. The water soluble alcohol ether is used as a solvent and the carboxyl group in acrylic acid is used to realize water solubility, and a water-soluble acrylic resin is prepared. By adding a certain amount of silane monomer to enhance the adhesion and weatherability of the resin, the invention uses a certain ring nitrogen group to crosslink the carboxyl group, so as to achieve the water resistance of the resin. Compared with the prior art, the invention has the following advantages: the product is water-soluble resin, and does not cause pollution to the environment. The product has high hardness, strong adhesion and good water resistance, which can greatly reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂的制备方法
本专利技术涉及一种树脂及其制备方法,尤其涉及一种外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂及其制备方法。
技术介绍
随着全球环境污染日益加剧,人类赖以生存的环境正遭受严重破坏,世界各国纷纷出台更严厉的法律法规来治理污染,以降低碳排放和环境污染。在涂料领域,采用水性涂料取代溶剂型涂料是目前时代发展必然趋势,也就是用水性树脂取代溶剂型树脂。与溶剂型树脂相比,水性树脂具有无气味或低气味、成本低廉、设备容易清洗等优点,但目前在附着力、硬度、耐水性等方面还存在一些不足,需要进一步改进。外墙涂料用树脂主要有水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂,水性聚氨酯由于价格比较贵,因此采用水性丙烯酸树脂较为普遍,尤其是水性丙烯酸乳液。然而采用丙烯酸乳液目前存在附着力差,耐水性差等缺点,这主要是由于采用了表面活性剂来乳化树脂,表面活性剂亲水亲油,涂料实干后,表面活性剂残留在涂层中,水分子侵入会破坏膜的致密性,导致耐水性。而且丙烯酸乳液在流平性等方面都效果不好。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术的不足,提供一种高硬度、强附着力、耐水性好的水溶性丙烯酸树脂及其制备方法。本专利技术采用的技术方案如下:一种外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂,由下述重量配比的原料组成:丙二醇甲醚120~140份,偶氮二异丁腈0.5~1.5份,甲基丙烯酸甲酯110~130份,丙烯酸丁酯20~40份,丙烯酸40~55份,甲基丙烯酸异冰片酯1.0~2.0份,乙烯基三乙氧基硅烷1.0~2.0份,巯基乙酸1.0~2.0份、氨水40~60份、去离子水200~300份、交联剂10~30份。所述外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂的制备方法为:(1)按配方量称取丙二醇甲醚和0.4份偶氮二异丁腈引发剂加入四口玻璃瓶中,搅拌加热到82℃;(2)按配方量称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷,甲基丙烯酸异冰片酯、巯基乙酸、0.8-1.0份偶氮二异丁腈混合在一起,搅拌均匀,得到混合单体;(3)向步骤(1)的四口玻璃瓶中加入22%的混合单体打底,82℃保温30min后,开始滴加剩余单体,在2-3h滴加完毕,82℃保温1-2h后,升温到87℃,87℃保温2-3h,然后降温到45℃,加入氨水中和,搅拌30min,再加入去离子水,降温到室温后,加入交联剂交联羧基,即可得到水溶性丙烯酸树脂。所述22%的混合单体为混合单体质量的22%;反应的溶剂采用醇醚类,主要有乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚等,考虑到挥发性,本专利技术采用丙二醇甲醚。所述交联剂为氮丙啶类交联剂。本专利技术中,甲基丙烯酸甲酯是硬单体,提供树脂需要的硬度性能;丙烯酸丁酯是软单体,提供树脂柔软性能。丙烯酸是功能性单体,可以提高树脂附着力和耐水性能。乙烯基三乙氧基硅烷提高树脂附着力。甲基丙烯酸异冰片酯提高树脂硬度。链转移剂主要有巯基乙醇、巯基乙酸、十六硫醇,本专利技术采用巯基乙酸作为链转移剂。引发剂有偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰等,考虑到副反应问题,本专利技术采用偶氮二异丁腈作为引发剂。本专利技术采用水溶性醇醚作为溶剂,采用丙烯酸里的羧基实现水溶性,制备了一种水溶性丙烯酸树脂。本专利技术通过添加一定量的硅烷单体提高树脂的附着力和耐候性,采用一定的环氮基团来交联羧基,从而实现树脂的耐水性能。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:(1)本产品为水溶性树脂,不会给环境带来污染;(2)本产品具有较高硬度,较强附着力,和较好耐水性能,可以大大降低成本。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术实施例所述的技术方案仅用于进一步说明技术方案,而不能作为对本专利技术的限制,在本专利技术的方案下,对本专利技术技术路线的简单改进都属于对本专利技术要求保护的范围。实施例1:称取130g丙二醇甲醚和0.4g偶氮二异丁腈引发剂加入四口玻璃瓶中,搅拌加热到82℃。在烧杯中称取110g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯、35g丙烯酸、1.0g乙烯基三乙氧基硅烷,1.0g甲基丙烯酸异冰片酯、1.0g链转移剂巯基乙酸、1.0g偶氮二异丁腈混合在一起,搅拌均匀。加入22%的混合单体打底,保温30min后,开始滴加剩余单体,在2-3h滴加完毕,保温1-2h后,升温到87℃,保温2-3h。然后降温到45℃,加入40g氨水中和,搅拌30min。再加入250g的去离子水。降温到室温后,加入15g交联剂,即可得到水溶性丙烯酸树脂。实施例2:称取130g丙二醇甲醚和0.4g偶氮二异丁腈引发剂加入四口玻璃瓶中,搅拌加热到82℃。在烧杯中称取110g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯、57g丙烯酸、1.0g乙烯基三乙氧基硅烷,1.0g甲基丙烯酸异冰片酯、1.0g链转移剂巯基乙酸、1.0g偶氮二异丁腈混合在一起,搅拌均匀。加入22%的混合单体打底,保温30min后,开始滴加剩余单体,在2-3h滴加完毕,保温1-2h后,升温到87℃,保温2-3h。然后降温到45℃,加入40g氨水中和,搅拌30min。再加入250g的去离子水。降温到室温后,加入15g交联剂,即可得到水溶性丙烯酸树脂。实施例3:称取130g丙二醇甲醚和0.4g偶氮二异丁腈引发剂加入四口玻璃瓶中,搅拌加热到82℃。在烧杯中称取110g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯、48g丙烯酸、1.0g乙烯基三乙氧基硅烷,1.0g甲基丙烯酸异冰片酯、1.0g链转移剂巯基乙酸、1.0g偶氮二异丁腈混合在一起,搅拌均匀。加入22%的混合单体打底,保温30min后,开始滴加剩余单体,在2-3h滴加完毕,保温1-2h后,升温到87℃,保温2-3h。然后降温到45℃,加入40g氨水中和,搅拌30min。再加入250g的去离子水。降温到室温后,加入15g交联剂,即可得到水溶性丙烯酸树脂。实施例4:称取130g丙二醇甲醚和0.4g偶氮二异丁腈引发剂加入四口玻璃瓶中,搅拌加热到82℃;在烧杯中称取110g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯、48g丙烯酸、1.0g乙烯基三乙氧基硅烷,1.0g甲基丙烯酸异冰片酯、1.0g链转移剂巯基乙酸、0.8g偶氮二异丁腈混合在一起,搅拌均匀;加入22%的混合单体打底,82℃保温30min后,开始滴加剩余单体,在2-3h滴加完毕,82℃保温1-2h后,升温到87℃,87℃保温2-3h;然后降温到45℃,加入40g氨水中和,搅拌30min,再加入250g的去离子水,降温到室温后,加入15g交联剂,即可得到水溶性丙烯酸树脂。表1各实施例产品性能比较由表1可知,实施例4性能最好,粘度适中,膜面光滑致密,耐水性也较好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂,其特征在于:由下述重量配比的原料组成:丙二醇甲醚120~140份,偶氮二异丁腈0.5~1.5份,甲基丙烯酸甲酯110~130份,丙烯酸丁酯20~40份,丙烯酸40~55份,甲基丙烯酸异冰片酯1.0~2.0份,乙烯基三乙氧基硅烷1.0~2.0份,巯基乙酸1.0~2.0份、氨水40~60份、去离子水200~300份、交联剂10~30份。

【技术特征摘要】
2017.05.05 CN 20171031577091.一种外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂,其特征在于:由下述重量配比的原料组成:丙二醇甲醚120~140份,偶氮二异丁腈0.5~1.5份,甲基丙烯酸甲酯110~130份,丙烯酸丁酯20~40份,丙烯酸40~55份,甲基丙烯酸异冰片酯1.0~2.0份,乙烯基三乙氧基硅烷1.0~2.0份,巯基乙酸1.0~2.0份、氨水40~60份、去离子水200~300份、交联剂10~30份。2.如权利要求1所述的一种外墙涂料用水溶性丙烯酸树脂,其特征在于:制备方法为:(1)按配方量称取丙二醇甲醚和0.4份偶氮二异丁腈引发剂加入四口玻璃瓶中,搅拌加热到82℃;(2)按配方量称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷,甲基丙烯酸异冰片酯、巯基乙酸、0.8-1.0份偶氮二异丁腈混合在一起,搅拌均匀,得到混合单体;(3)向步骤(1)的四口玻璃瓶中加入22%的混合单体打底,82℃保温30min后,开始滴加剩余单体,在2-3h滴加完毕,82℃保温...

【专利技术属性】
技术研发人员:周正有罗广圣邓晓华
申请(专利权)人:南昌大学
类型:发明
国别省市:江西,36

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