一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料，包括以下原料组分：聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α‑烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK‑130、BYK‑313、水、184光引发剂，聚丙烯酸酯预聚体由丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、SE‑10乳化剂、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、OP‑10乳化剂和水反应制得，丁二烯树脂由丁二烯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、聚氨酯树脂、184光引发剂和过氧化苯甲酰反应制得，聚氨酯树脂由二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇650、1,4‑丁二醇、聚酯多元醇HKP‑4195、丙烯酸羟乙酯和二月桂酸二丁基锡反应制得，改性炭黑由炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈反应制得。该发明专利技术具有优异的附着力和快速固化性能。

A fast curing waterborne polyacrylate coating and its preparation method

The invention relates to a fast-curing waterborne polyacrylate coating, which comprises the following raw materials: polyacrylate prepolymer, butadiene resin, propylene glycol butyl ether, sodium alpha-olefin sulfonate, modified carbon black, BYK_130, BYK_313, water and 184 photoinitiator, and polyacrylate prepolymer is composed of isobutyl acrylate and methacrylic propylene. Acids, methyl methacrylate, SE_10 emulsifier, 2_acrylamide_2_methylpropane sulfonic acid, OP_10 emulsifier and water react to produce butadiene resin from butadiene, isooctyl acrylate, styrene, polyurethane resin, 184 photoinitiator and benzoyl peroxide reaction, polyurethane resin from diphenylmethane diisomer Cyanate, polytetrahydrofuran ether glycol 650, 1,4-butanediol, polyester polyol HKP 4195, hydroxyethyl acrylate and dibutyl tin dilaurate were reacted to prepare the modified carbon black. The modified carbon black was prepared by the reaction of carbon black, butyl acrylate, n-octyl acrylate, hydroxyethyl acrylate and azodiisobutyronitrile. The invention has excellent adhesion and fast curing properties.

【技术实现步骤摘要】
一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料及其制备方法
该专利技术涉及一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯酸酯为最常用有机合成类高分子树脂之一。聚丙烯酸酯具有优异的耐有机试剂腐蚀、粘结性、耐老化性、柔韧性、耐黄变性能、回弹性、相容性、力学强度等优势。聚丙烯酸酯被广泛应用于医用导电胶、医用压敏胶、有机玻璃、吸水树脂、吸油树脂等领域。目前，聚丙烯酯水性涂料在附着力和快速固化性能需要进一步提升。该专利技术采用聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α-烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK-130、BYK-313、水、184光引发剂制备了快速固化水性聚丙烯酸酯涂料，该方法制备的快速固化水性聚丙烯酸酯涂料具有优异的附着力和快速固化性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的附着力和快速固化性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈按照质量份数比为38：15～22：7～11：1～3：0.2～1加入到水热反应釜中，维持体系温度66～75℃条件下反应25min，产物经1000W高压汞灯光照2～5s，粉碎，得到改性炭黑；(2)、将二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇650、1,4-丁二醇、聚酯多元醇HKP-4195和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为87：55～66：16～18：35～44：0.3～1添加至反应釜中，搅拌速度为72～87r/min，维持体系温度80～88℃条件下反应1.2～2h，将质量份数比为2～4的丙烯酸羟乙酯添加至反应釜中，在90℃继续反应26min，得到聚氨酯树脂；(3)、将丁二烯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、聚氨酯树脂和184光引发剂按照质量份数比为44：15～22：2～5：12～17：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为67～73r/min，维持体系温度30～36℃条件下反应17min，产物经100W高压汞灯光照7～13s，将物料和质量份数比为0.3～1的过氧化苯甲酰转移至水热反应釜中，维持体系温度85～96℃条件下反应1～3h，粉碎，即得到丁二烯树脂；(4)、将丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、SE-10乳化剂、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、OP-10乳化剂和水按照质量份数比为20：3～6：1～4：16～23：6～14：1～3：2～7加入到反应釜中，搅拌速度为62～70r/min，维持体系温度27～35℃条件下反应13min，将物料转移至超声波中，超声温度为87～100℃，超声功率为100Hz超声反应12～22min，将产物转移至水热反应釜中，维持体系温度103～117℃条件下反应39min，粉碎，即得到聚丙烯酸酯预聚体；(5)、将聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α-烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK-130、BYK-313、水、184光引发剂按照质量份数比为50：7～18：4～9：14～27：8～17：0.1～1：0.2～1：13～19：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为68～77r/min，维持体系温度26～38℃条件下反应29min，物料经100目筛网筛选后，即得到快速固化水性聚丙烯酸酯涂料。该专利技术所述的快速固化水性聚丙烯酸酯涂料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈按照质量份数比为38：15～22：7～11：1～3：0.2～1加入到水热反应釜中，维持体系温度66～75℃条件下反应25min，产物经1000W高压汞灯光照2～5s，粉碎，得到改性炭黑；所述的丙烯酸羟乙酯的目的为了提高改性炭黑的刚性。(2)、将二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇650、1,4-丁二醇、聚酯多元醇HKP-4195和二月桂酸二丁基锡按照质量份数比为87：55～66：16～18：35～44：0.3～1添加至反应釜中，搅拌速度为72～87r/min，维持体系温度80～88℃条件下反应1.2～2h，将质量份数比为2～4的丙烯酸羟乙酯添加至反应釜中，在90℃继续反应26min，得到聚氨酯树脂；所述的丙烯酸羟乙酯的目的为了提高聚氨酯树脂的光化学活性。(3)、将丁二烯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、聚氨酯树脂和184光引发剂按照质量份数比为44：15～22：2～5：12～17：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为67～73r/min，维持体系温度30～36℃条件下反应17min，产物经100W高压汞灯光照7～13s，将物料和质量份数比为0.3～1的过氧化苯甲酰转移至水热反应釜中，维持体系温度85～96℃条件下反应1～3h，粉碎，即得到丁二烯树脂；所述的聚氨酯树脂的目的为了提高水性聚丙烯酸酯涂料的成膜性。(4)、将丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、SE-10乳化剂、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、OP-10乳化剂和水按照质量份数比为20：3～6：1～4：16～23：6～14：1～3：2～7加入到反应釜中，搅拌速度为62～70r/min，维持体系温度27～35℃条件下反应13min，将物料转移至超声波中，超声温度为87～100℃，超声功率为100Hz超声反应12～22min，将产物转移至水热反应釜中，维持体系温度103～117℃条件下反应39min，粉碎，即得到聚丙烯酸酯预聚体；所述的SE-10乳化剂和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的目的为了提高油水两相的稳定性。(5)、将聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α-烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK-130、BYK-313、水、184光引发剂按照质量份数比为50：7～18：4～9：14～27：8～17：0.1～1：0.2～1：13～19：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为68～77r/min，维持体系温度26～38℃条件下反应29min，物料经100目筛网筛选后，即得到快速固化水性聚丙烯酸酯涂料。该专利技术的有益效果在于：1、丙烯酸羟乙酯单体具有较强的刚性，能改善聚合物的刚性，易于提高改性炭黑的粉碎性，便于控制炭黑的颗粒尺寸和比表面积，提高水性聚丙烯酸酯涂料的附着力；2、聚氨酯树脂合成过程中，以丙烯酸羟乙酯作为聚氨酯合成反应的中止剂，将丙烯酸羟乙酯接枝到聚氨酯树脂大分子链段中，提高聚氨酯树脂的光化学活性；3、聚氨酯树脂具有光化学活性，能与其他光化学活性单体进行聚合反应，聚氨酯树脂具有较好的水中成膜性，能提高丁二烯树脂的成膜性，制备的丁二烯树脂能缩短水性聚丙烯酸酯涂料的成膜性和固化时间；4、SE-10乳化剂和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸不仅具有乳化作用，还具有光化学活性，能明显提高油水两相稳定性的同时，提高聚丙烯酸酯预聚体的内聚强度和附着力，从而提高水性聚丙烯酸酯涂料的附着力；5、在聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α-烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK-130、BYK-313、水、184光引发剂协同作用下，赋予快速固化水性聚丙烯酸酯涂料优异的附着力和快速固化性能。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α‑烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK‑130、BYK‑313、水、184光引发剂，所述的聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α‑烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK‑130、BYK‑313、水、184光引发剂的质量份数比为50：7～18：4～9：14～27：8～17：0.1～1：0.2～1：13～19：0.3～1，其中，所述的聚丙烯酸酯预聚体由丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、SE‑10乳化剂、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、OP‑10乳化剂和水反应制得，所述的丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、SE‑10乳化剂、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、OP‑10乳化剂和水的质量份数比为20：3～6：1～4：16～23：6～14：1～3：2～7，所述的丁二烯树脂由丁二烯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、聚氨酯树脂、184光引发剂和过氧化苯甲酰反应制得，所述的丁二烯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、聚氨酯树脂、184光引发剂和过氧化苯甲酰的质量份数比为44：15～22：2～5：12～17：0.3～1：0.3～1，所述的聚氨酯树脂由二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇650、1,4‑丁二醇、聚酯多元醇HKP‑4195、丙烯酸羟乙酯和二月桂酸二丁基锡反应制得，所述的二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇650、1,4‑丁二醇、聚酯多元醇HKP‑4195、丙烯酸羟乙酯和二月桂酸二丁基锡的质量份数比为87：55～66：16～18：35～44：2～4：0.3～1，所述的改性炭黑由炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈反应制得，所述的炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈的质量份数比为38：15～22：7～11：1～3：0.2～1。...

【技术特征摘要】
1.一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α-烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK-130、BYK-313、水、184光引发剂，所述的聚丙烯酸酯预聚体、丁二烯树脂、丙二醇丁醚、α-烯基磺酸钠、改性炭黑、BYK-130、BYK-313、水、184光引发剂的质量份数比为50：7～18：4～9：14～27：8～17：0.1～1：0.2～1：13～19：0.3～1，其中，所述的聚丙烯酸酯预聚体由丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、SE-10乳化剂、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、OP-10乳化剂和水反应制得，所述的丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、SE-10乳化剂、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、OP-10乳化剂和水的质量份数比为20：3～6：1～4：16～23：6～14：1～3：2～7，所述的丁二烯树脂由丁二烯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、聚氨酯树脂、184光引发剂和过氧化苯甲酰反应制得，所述的丁二烯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、聚氨酯树脂、184光引发剂和过氧化苯甲酰的质量份数比为44：15～22：2～5：12～17：0.3～1：0.3～1，所述的聚氨酯树脂由二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇650、1,4-丁二醇、聚酯多元醇HKP-4195、丙烯酸羟乙酯和二月桂酸二丁基锡反应制得，所述的二苯基甲烷二异氰酸酯、聚四氢呋喃醚二醇650、1,4-丁二醇、聚酯多元醇HKP-4195、丙烯酸羟乙酯和二月桂酸二丁基锡的质量份数比为87：55～66：16～18：35～44：2～4：0.3～1，所述的改性炭黑由炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈反应制得，所述的炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈的质量份数比为38：15～22：7～11：1～3：0.2～1。2.根据权利要求1所述一种快速固化水性聚丙烯酸酯涂料的制备方法，其特征在于：所述的快速固化水性聚丙烯酸酯涂料是由以下制备方法制得的：(1)、将炭黑、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸羟乙酯和偶氮二异丁腈按照质量份数比为38：15～22：7～11：1～3：0.2～1加入到水热反应釜...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红星，
申请(专利权)人：金华联创塑粉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33