一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法技术

本发明专利技术的一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，固含量为70%～80%，大大减少了甲苯的使用量，达到节能环保和安全的目的。本发明专利技术注意到涂料的黏度对其涂装性能有主要影响，是喷涂等许多涂装方法的重要工艺控制参数。本发明专利技术的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的黏度范围为2460.00～47903.00mpa·s，其中黏度值在2460.00～12600.00 mpa·s之间流动性较好，无气泡产生。本发明专利技术的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的漆膜硬度为HF～4H；耐热性，不鼓泡起皱；耐水性，无起泡脱落；测试漆膜化学试剂性能的耐酸性、耐碱性，耐盐性均无起泡脱落；附着力为0级，附着力好。本发明专利技术的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂漆膜的耐热性，耐水性，耐溶剂性良好，且硬度较高，综合性能良好。

Preparation of a high solid content hydroxy acrylic resin coating

【技术实现步骤摘要】
一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法
本专利技术属于羟基丙烯酸树脂涂料的
，涉及一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法。
技术介绍
丙烯酸涂料作为重要的涂料品种之一，由于其具有良好的光泽度、保光性、保色性以及耐候性，广泛地应用于汽车、家电与高档家具等领域[1]。由于日益严格的环保要求，在该类树脂的生产与应用过程中降低VOC的排放的要求，推动了高固体含量丙烯酸涂料树脂的研发。与目前常用的羟基丙烯酸涂料相比（一般固含量为50wt%[2]），高固体含量的羟基丙烯酸涂料不仅可以显著降低生产与施工过程中VOC的排放，同时具有生产效率高、干燥快、生产能耗低等优点，成为研发的重点领域。（参考文献：1.章奕，陈菲斐.汽车涂料用高固体分羟基丙烯酸树脂的合成及性能研究，上海涂料.2013,51(7)：6-11.2.景引利.高固体分低黏度羟基丙烯酸树脂的制备.上海涂料，2014（8）:1-4.）。
技术实现思路
为了解决已有技术存在的固含量低的问题，本专利技术提供了一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法。固含量在65%～70%的涂料定义为高固含量的涂料。本专利技术注意到涂料的黏度对其涂装性能有主要影响，是喷涂等许多涂装方法的重要工艺控制参数。一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂黏度主要是由丙烯酸分子量、树脂的玻璃化温度、溶剂的溶解力、羟值大小、固含量的高低等等因素决定的。本专利技术提供的一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，（1）原料及质量百分比如下：甲基丙烯酸甲酯(MMA)为22wt%，苯乙烯(St)为24～44wt%，甲基丙烯酸正丁酯(BA)为30～46wt%，丙烯酸(AA)为1wt%，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为3wt%～23wt%；辅助原料的质量百分比为：引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)为原料的总质量的2wt%；链转移剂叔十二烷基硫醇(TDM)为原料的总质量的0.5wt%；溶剂甲苯为原料总质量的25%～43wt%；（2）制备的步骤和条件如下：在带有搅拌装置的反应器中先按顺序装入HEMA、AA、BA、St、MMA、TDM、甲苯和AIBN，以200～300r/min转速进行搅拌，反应温度为105ºC，反应时间1～2小时，得到组分1；然后将组分2滴加到组分1中，1小时滴加完毕，得到组分1，维持温度为105ºC，以200～300r/min继续搅拌，反应时间6～8小时，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂；所述的组分1的配比为质量10%的原料和辅助原料，所述的组分2组分1的配比为质量90%的原料和辅助原料；（3）按高固体含量的羟基丙烯酸树脂：固化剂：催化剂的质量比为1：（0.04～0.24）：0.001，常温混合均匀，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料。有益效果：本专利技术提供的一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，1)制备的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料中的羟基丙烯酸树脂的固含量为70%～80%，大大减少了甲苯的使用量，达到节能环保和安全的目的。2)、本专利技术注意到涂料的黏度对其涂装性能有主要影响，是喷涂等许多涂装方法的重要工艺控制参数。一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂黏度主要是由丙烯酸分子量、树脂的玻璃化温度、溶剂的溶解力、羟值大小、固含量的高低等等因素决定的。本专利技术制备的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的黏度范围为2460.00～47903.00mpa·s，其中黏度值在2460.00～12600.00mpa·s之间流动性较好，无气泡产生。数均分子量为1.11×104～1.23×104，分子量分布宽度为1.92～2.21，满足其加工性能和使用性能，羟值为15.80～99.43mgKOH.g-1，足以满足其固化的条件；3）本专利技术制备的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的漆膜硬度为HF～4H；耐热性，不鼓泡起皱；耐水性，无起泡脱落；测试漆膜化学试剂性能的耐酸性、耐碱性，耐盐性均无起泡脱落；附着力为0级，附着力好。说明本专利技术制备的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂漆膜的耐热性，耐水性，耐溶剂（耐酸，耐碱，耐盐）性良好，而且其硬度较高，结果表明漆膜整体综合性能良好。具体实施方式实施例1一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，（1）原料及质量百分比如下：甲基丙烯酸甲酯(MMA)22wt%，105.60g，苯乙烯(St)44wt%，211.20g，甲基丙烯酸正丁酯(BA)30wt%，144.00g，丙烯酸(AA)1wt%，4.8g，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)3wt%，14.40g。辅助原料质量百分比为：引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)为原料的总质量的2wt%，9.6g，链转移剂叔十二烷基硫醇(TDM)为原料的总质量的0.5wt%，2.4g，溶剂甲苯为原料的总质量的33wt%,160g；（2）制备的步骤和条件如下：在带有搅拌装置的反应器中先按顺序装入HEMA、AA、BA、St、MMA、TDM、甲苯和AIBN，以200r/min进行搅拌，反应温度为105ºC，反应时间1小时，得到组分1；然后将组分2滴加到组分1中，1小时滴加完毕，反应温度维持为105ºC，以200r/min继续搅拌，反应时间6小时，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂；所述的组分1的配比为质量10%的原料和辅助原料，所述的组分2的配比为质量90%的原料和辅助原料；（3）按高固体含量的羟基丙烯酸树脂：固化剂：有机锡催化剂的重量比为1：0.04：0.001，常温混合均匀，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料。样品测试：得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的样品倾倒于洁净的马口铁上，放入80～120ºC的烘箱固化20min～30min，得到厚度约为0.020mm～0.030mm的涂膜。实施例1所制备的一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料样品及其涂膜性能测试如下：1）、一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的固含量为75%。2）、一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的黏度为6280.00mpa·s，流动性较好，无气泡产生，树脂数均分子量为1.11×104，分子量分布宽度为2.20，羟值为16.40mgKOH.g-1；3）、制备的一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料,硬度(2H,按GB/T6739-2006检测)，耐热性(按GB/T1735-2009检测)不鼓泡起皱，耐水性(按GB/T5209-1985检测)无起泡脱落，按ISO2812-1-2007中的方法测试漆膜化学试剂性能,耐酸性、耐碱性，耐盐性均无起泡脱落，附着力为0级。说明本专利技术制备的高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂漆膜的耐热性，耐水性，耐溶剂（耐酸，耐碱，耐盐）性良好，而且其硬度较高，附着力(按GB/T9286-1998检测)好，最终结果表明漆膜整体综合性能良好。实施例2一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，（1）原料及质量百分比如下：甲基丙烯酸甲酯(MMA)22wt%，105.60g，苯乙烯(St)24wt%，115.20g，甲基丙烯酸正丁酯(BA)30wt%，144.00g，丙烯酸(AA)1wt%，4.80g，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)23wt%，110.40g。辅助原料质量百分比为：引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)为原料的总质量的2wt%，9.60g，链转移剂叔十二烷基硫醇(TDM)为原料的总质量的0.5wt%，2.4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于，（1）原料及质量百分比如下：甲基丙烯酸甲酯(MMA) 为22wt%，苯乙烯(St) 为24～44wt%，甲基丙烯酸正丁酯(BA) 为30～46wt%，丙烯酸(AA) 为1wt%，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA) 为3wt%～23wt%；辅助原料的质量百分比为：引发剂偶氮二异丁腈(AIBN) 为原料的总质量的2wt%；链转移剂叔十二烷基硫醇(TDM) 为原料的总质量的0.5wt%；溶剂甲苯为原料总质量的25%～43wt%；（2）制备的步骤和条件如下：在带有搅拌装置的反应器中先按顺序装入HEMA、AA、BA、St、MMA、TDM、甲苯和AIBN，以200～300r/min转速进行搅拌，反应温度为105ºC，反应时间1～2小时，得到组分1；然后将组分2滴加到组分1中，1小时滴加完毕，得到组分1，维持温度为105ºC，以200～300r/min继续搅拌，反应时间6～8小时，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂；所述的组分1的配比为质量10%的原料和辅助原料，所述的组分2组分1的配比为质量 90%的原料和辅助原料；（3）按高固体含量的羟基丙烯酸树脂：固化剂：催化剂的质量比为1：（0.04～0.24）：0.001，常温混合均匀，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于，（1）原料及质量百分比如下：甲基丙烯酸甲酯(MMA)为22wt%，苯乙烯(St)为24～44wt%，甲基丙烯酸正丁酯(BA)为30～46wt%，丙烯酸(AA)为1wt%，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为3wt%～23wt%；辅助原料的质量百分比为：引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)为原料的总质量的2wt%；链转移剂叔十二烷基硫醇(TDM)为原料的总质量的0.5wt%；溶剂甲苯为原料总质量的25%～43wt%；（2）制备的步骤和条件如下：在带有搅拌装置的反应器中先按顺序装入HEMA、AA、BA、St、MMA、TDM、甲苯和AIBN，以200～300r/min转速进行搅拌，反应温度为105ºC，反应时间1～2小时，得到组分1；然后将组分2滴加到组分1中，1小时滴加完毕，得到组分1，维持温度为105ºC，以200～300r/min继续搅拌，反应时间6～8小时，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂；所述的组分1的配比为质量10%的原料和辅助原料，所述的组分2组分1的配比为质量90%的原料和辅助原料；（3）按高固体含量的羟基丙烯酸树脂：固化剂：催化剂的质量比为1：（0.04～0.24）：0.001，常温混合均匀，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料。2.如权利要求1所述的一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于，所述的（1）原料及质量百分比如下：甲基丙烯酸甲酯(MMA)22wt%，，苯乙烯(St)44wt%，甲基丙烯酸正丁酯(BA)30wt%，丙烯酸(AA)1wt%，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)3wt%，辅助原料质量百分比为：引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)为原料的总质量的2wt%，链转移剂叔十二烷基硫醇(TDM)为原料的总质量的0.5wt%，溶剂甲苯为原料的总质量的33wt%；（2）制备的步骤和条件如下：在带有搅拌装置的反应器中先按顺序装入HEMA、AA、BA、St、MMA、TDM、甲苯和AIBN，以200r/min进行搅拌，反应温度为105ºC，反应时间1小时，得到组分1；然后将组分2滴加到组分1中，1小时滴加完毕，反应温度维持为105ºC，以200r/min继续搅拌，反应时间6小时，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂；所述的组分1的配比为质量10%的原料和辅助原料，所述的组分2的配比为质量90%的原料和辅助原料。3.如权利要求1所述的一种高固体含量的羟基丙烯酸树脂涂料的制备方法，其特征在于，所述的：（1）原料及质量百分比如下：甲基丙烯酸甲酯(MMA)22wt%，苯乙烯(St)24wt%，甲基丙烯酸正丁酯(BA)30wt%，丙烯酸(AA)1wt%，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)23wt%，辅助原料质量百分比为：引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)为原料的总质量的2wt%，链转移剂叔十二烷基硫醇(TDM)为原料的总质量的0.5wt%，溶剂甲苯为原料的总质量比为43wt%；（2）制备的步骤和条件如下：在带有搅拌装置的反应器中先按顺序装入HEMA、AA、BA、St、MMA、TDM、甲苯和AIBN，以300r/min进行搅拌，反应温度为105ºC，反应时间1时，得到组分1；然后将组分2滴加到组分1中，1小时滴加完毕，维持温度为105ºC，以300r/min继续搅拌，反应时间6小时，得到高固体含量的羟基丙烯酸树脂；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郐羽，韩金龙，李勃润，臧欢，丁志成，何佳欢，王洪渤，周勤，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22