一种丙烯酸树脂水分散体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种丙烯酸树脂水分散体及其制备方法，属于涂料技术领域。本发明专利技术采用高分子量乳化剂，提高了树脂的乳化性能，使树脂在较高分子量时保持好的水分散稳定性，且不影响其耐水性；采用萜烯树脂改性，使制得的树脂分子结构中含有与底材聚丙烯结构相似的基团，获得了对PP塑料优异的附着力。本发明专利技术提供的丙烯酸树脂水分散体不含游离低分子量乳化剂，固体酸值极低，具有极佳的耐水性，可以配制VOC≤150g/L的水性涂料，且不含卤素，可用于对卤素含量敏感的电子器件PP塑胶上。本发明专利技术采用二步法单体滴加聚合工艺，得到核壳结构的丙烯酸树脂水分散体，使已经聚合的亲水性丙烯酸单体更多暴露在外表面，提树脂粒子的水分散稳定性。提树脂粒子的水分散稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸树脂水分散体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，特别涉及一种丙烯酸树脂水分散体及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯是一种重要的工程塑料，广泛应用于汽车内外饰件，如：仪表板总成、空调出口、扬声器、门把手、保险杠等方面。PP塑料应用于上述领域具有较好的装饰性、安全性和舒适性。
[0003]为了进一步提高PP聚丙烯材料在汽车内外饰件的舒适性、安全性和装饰性，需要在PP塑料表面覆盖一层涂料(简称PP塑胶漆)以装饰。PP塑胶由于结晶度高，且表面能低，常规的丙烯酸涂料难以附着。氯化聚丙烯改性的热塑性丙烯酸树脂配制的塑胶漆，能够有效的附着在其上。但目前市面上的PP塑胶漆，都是溶剂型的氯化聚丙烯改性丙烯酸漆，施工固含很低，通常不到20％，VOC极高。
[0004]随着国家环保政策的日益严厉，PP塑胶漆水性化迫在眉睫。水性PP塑胶漆VOC大大降低，但是由于水的表面张力太高，在高结晶度和低表面能的PP塑胶上水性塑胶漆附着较油性塑胶漆更难。而且目前越来越多的客户基于其实际需要，提出水性塑胶漆中不能含有卤素的要求。要想水性PP塑胶漆不含卤素，关键是专利技术一种不含卤素的对PP塑料附着力好的水性丙烯酸树脂。目前市面上极少见对PP塑料附着力好的水性丙烯酸树脂和相关专利专利技术。专利CN109293839A中采用溶液聚合法对丙烯酸树脂进行氯化聚丙烯改性，然后再乳化成水性氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂，其工艺流程太长，成本价格高，为了兼顾树脂的水乳化性能，分子量不够高，且仍含有卤素，影响了其性能。专利CN110317298A提出了采用乳液聚合的氯化聚丙烯改性的丙烯酸乳液配制水性PP塑胶漆，但其树脂含有卤素，且由于树脂中含有游离低分子量乳化剂，导致该专利技术得到的丙烯酸乳液的耐水性差。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种丙烯酸树脂水分散体及其制备方法，本专利技术提供的丙烯酸树脂水分散体中的丙烯酸树脂不含卤素，分子量高，水分散稳定性好，对PP塑料附着力强，耐水性好。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种丙烯酸树脂水分散体，由包括以下质量份数的原料制备得到：
[0008][0009]所述丙烯酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；
[0010]所述乳化剂为高酸值固体丙烯酸树脂的二丙二醇甲醚溶液。
[0011]优选地，所述乳化剂中高酸值固体丙烯酸树脂为BSF678、BSF671、韩华Soluryl
‑
90或者韩华Soluryl
‑
820。
[0012]优选地，所述高酸值固体丙烯酸树脂的酸值为180～250mgKOH/g，分子量为5000～20000，玻璃化温度为70～140℃。
[0013]优选地，所述乳化剂中酸值固体丙烯酸树脂的质量百分含量为85～95％
[0014]优选地，所述高玻璃化温度不饱和单体为甲甲酯和/或苯乙烯。
[0015]优选地，所述低玻璃化温度不饱和单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种。
[0016]优选地，所述高温引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基和过氧化二叔戊基中的至少一种。
[0017]优选地，所述助溶剂为乙二醇单丁醚、乙二醇叔丁醚、二丙二醇甲醚和二丙二醇丁醚中的至少一种。
[0018]优选地，所述中和剂为二乙醇胺、氨水、三乙氨和二甲基乙醇胺中的至少一种
[0019]本专利技术还提供了上述丙烯酸树脂水分散体的制备方法，包括以下步骤：
[0020]1)按照上述质量份数称取高玻璃化温度不饱和单体、低玻璃化温度不饱和单体、丙烯酸单体、乳化剂、高温引发剂、萜烯树脂、助溶剂、中和剂和水；
[0021]2)将55～75％所述高玻璃化温度不饱和单体、55～75％所述低玻璃化温度不饱和单体、55～75％所述萜烯树脂和50～70％所述高温引发剂混合，得到混合液A；
[0022]3)将剩余所述高玻璃化温度不饱和单体、剩余所述低玻璃化温度不饱和单体、剩余所述萜烯树脂、20～40％所述高温引发剂、所述丙烯酸单体和所述乳化剂混合，得到混合液B；
[0023]4)将所述助溶剂升温至145～150保温，得到升温后的助溶剂；
[0024]5)将所述混合液A匀速滴入所述升温后的助溶剂中进行第一聚合反应，得到第一聚合反应液；
[0025]6)将所述混合液B匀速滴入所述第一聚合反应液中进行第二聚合反应，得到第二
聚合反应液；
[0026]7)将剩余所述高温引发剂加入所述第二聚合反应液中进行第三聚合反应，得到第三聚合反应液；
[0027]8)将所述第三聚合反应液降温至60～65℃，依次加入所述中和剂和所述水，得到丙烯酸树脂水分散体。
[0028]有益技术效果：本专利技术采用萜烯树脂改性，使制得的树脂分子结构中含有与底材聚丙烯结构相似的基团，获得了对PP塑料优异的附着力；本专利技术采用高分子量乳化剂，该乳化剂能进一步提高树脂的乳化性能，从而能使树脂在较高分子量时保持好的水分散稳定性。本专利技术提供的丙烯酸树脂水分散体不含游离低分子量乳化剂，且分散体固体酸值极低，酸值处于10～20mgKOH/g，从而具有极佳的耐水性，可以配制VOC≤150克/升的水性涂料，综合性能极佳，且所述丙烯酸树脂水分散体中不含卤素，可以用于对卤素含量敏感的电子器件PP塑胶上。
[0029]本专利技术采用二步法单体滴加聚合工艺，使亲水性丙烯酸单体更多的暴露在丙烯酸树脂粒子的外表面，提高丙烯酸树脂粒子的水分散稳定性
具体实施方式
[0030]本专利技术提供了一种丙烯酸树脂水分散体，由包括以下质量份数的原料制备得到：
[0031][0032]所述丙烯酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；
[0033]所述乳化剂为高酸值固体丙烯酸树脂的二丙二醇甲醚溶液。
[0034]按质量份数计，本专利技术所述丙烯酸树脂水分散体的原料包括高玻璃化温度不饱和单体15～25份，更优选为18～20份。在本专利技术中，所述高玻璃化温度不饱和单体优选为甲甲酯和/或苯乙烯。
[0035]以高玻璃化温度不饱和单体的用量为基准，按质量份数计，本专利技术所述丙烯酸树脂水分散体的原料包括低玻璃化温度不饱和单体5～15份，更优选为10～12份。在本专利技术中，所述低玻璃化温度不饱和单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种。当所述低玻璃化温度不饱和单体为两种或两种以上的混合物时，本专利技术对所述混合物中各成分的用量比没有特殊限定，以任意比例混合即可。
[0036]以高玻璃化温度不饱和单体的用量为基准，按质量份数计，本专利技术所述丙烯酸树脂水分散体的原料包括丙烯酸单体0.5～1份，更优选为0.8份。所述丙烯酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸。
[0037]以高玻璃化温度不饱和单体的用量为基准，按质量份数计，本专利技术所述丙烯酸树脂水分散体的原料包括乳化剂1～5份，更优选为3～4份。
[0038]在本专利技术中，所述乳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，由包括以下质量份数的原料制备得到：所述丙烯酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述乳化剂为高酸值固体丙烯酸树脂的二丙二醇甲醚溶液。2.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述乳化剂中高酸值固体丙烯酸树脂为BSF678、BSF671、韩华Soluryl
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90或者韩华Soluryl
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820。3.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述高酸值固体丙烯酸树脂的酸值为180～250mgKOH/g，分子量为5000～20000，玻璃化温度为70～140℃。4.根据权利要求1～3任意一项所述的丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述乳化剂中高酸值固体丙烯酸树脂的质量百分含量为85～95％。5.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述高玻璃化温度不饱和单体为甲甲酯和/或苯乙烯。6.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述低玻璃化温度不饱和单体为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述高温引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基和过氧化二叔戊基中的至少一种。8.根据权利要求1所述的丙烯酸树脂水分散体，其特征在于，所述助溶剂为乙二醇单丁醚、乙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭梅荣，刘一品，孟腾飞，
申请(专利权)人：奔腾漆业上海有限公司，
类型：发明
国别省市：