一种羟基丙烯酸树脂及其制备方法、羟基丙烯酸树脂工业漆技术

本申请涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种羟基丙烯酸树脂及其制备方法、羟基丙烯酸树脂工业漆。一种羟基丙烯酸树脂，由如下原料制成：甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯%、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟丙酯、活性硅单体、过氧化二叔丁基和芳烃溶剂；其制备方法为：将芳烃溶剂在0.303～0.808MPa的氮气条件下，加热，得到混合液A；将甲基丙烯酸、苯乙烯等原料和占过氧化二叔丁基总量的80

【技术实现步骤摘要】
一种羟基丙烯酸树脂及其制备方法、羟基丙烯酸树脂工业漆


[0001]本申请涉及涂料领域，更具体地说，它涉及一种羟基丙烯酸树脂及其制备方法、羟基丙烯酸树脂工业漆。

技术介绍

[0002]随着人们环保意识的加强，国家对涂料中挥发性有机化合物VOC的排放越来越关注，各种法规政策陆续出台对VOC的排放有限制，所以发展低VOC或无VOC涂料成为涂料行业的重要任务，例如高固体份涂料、水性涂料、无溶剂涂料等低VOC涂料成为涂料行业研究的前沿方向。
[0003]以羟基丙烯酸树脂为主要基料的丙烯酸酯涂料，具有优异的耐化学性、漆膜干燥快、施工方便等优点，被广泛应用于汽车、电器、机械、建筑等领域。目前制备羟基丙烯酸树脂的方法主要分成两类：溶液聚合和乳液聚合。然而，不论是溶液聚合还是乳液聚合制备的羟基丙烯酸树脂，其固体含量和黏度都是一个重要指标。因为如果羟基丙烯酸树脂的固含量较低，其溶剂含量就会较高。所以，当羟基丙烯酸树脂在固化时，大量溶剂挥发，从而会导致羟基丙烯酸树脂的VOC含量较高。
[0004]但是，目前溶液聚合和乳液聚合制备的羟基丙烯酸树脂，其固体含量为30％～60％。当羟基丙烯酸树脂的固含量超过60％后，每增加一个百分点的固含量，合成羟基丙烯酸树脂的反应体系黏度会急剧增加，同时其反应过程中自动加速效应更加剧烈，从而导致所得树脂的分子量较宽，以及羟基含量不均匀，因此很难获得性能稳定且可正常施工的高固体含量树脂和涂料。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本申请提供一种羟基丙烯酸树脂及其制备方法、羟基丙烯酸树脂工业漆。
[0006]第一方面，本申请提供一种羟基丙烯酸树脂，采用如下的技术方案：一种羟基丙烯酸树脂，由如下重量百分比的原料制成：甲基丙烯酸1～2％、苯乙烯5～10％、甲基丙烯酸丁酯26～32％、丙烯酸叔丁酯14～ 18％、丙烯酸羟丙酯14～20％、活性硅单体0～2％、过氧化二叔丁基0.5～1％、芳烃溶剂 25～30％。
[0007]通过采用上述技术方案，因为过氧化二叔丁基是一种高温过氧化二叔丁基，具有引发效率高，不带苯环的特点。因此采用上述特定配比的过氧化二叔丁基和丙烯酸树脂单体、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯共聚合，得到的羟基丙烯酸树脂。一方面，得到的羟基丙烯酸树脂，单体转化率较高，分子量和分子量分布适中，羟基官能团在各分子链上分布均匀。因此，可同时得到粘度较低且固含量较高的羟基丙烯酸树脂。所以，可降低羟基丙烯酸树脂的VOC含量，提高羟基丙烯酸树脂的稳定性和施工性能。另一方面，上述活性单体共聚合成的羟基丙烯酸树脂，应用于涂料后，具有良好的耐水性能、耐磨性能和成膜硬度。
同时，因为羟基丙烯酸树脂具有较低的粘度，所以，其应用于涂料后，具有较高的附着力。
[0008]优选的，所述活性硅单体为γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷。
[0009]通过采用上述技术方案，因为γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷的碳碳双键活性较高。所以，在羟基丙烯酸树脂合成的过程中，γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷可通过自由基聚合到丙烯酸树脂单体和甲基丙烯酸丁酯上，降低了羟基丙烯酸树脂的表面能。因为羟基丙烯酸树脂的表面能的降低，具有降低水和其他污染物的附着的效果，所以所得羟基丙烯酸树脂，应用于涂料后，其漆膜表面具有较好的自洁性能。
[0010]同时，通过γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷改性羟基丙烯酸树脂，有利于得到分子量和分子量分布适中的羟基丙烯酸树脂，从而进一步的降低羟基丙烯酸树脂的VOC含量，提高羟基丙烯酸树脂的稳定性和施工性能。
[0011]优选的，所述的羟基丙烯酸树脂，由如下重量百分比的原料制成：甲基丙烯酸1.5％、苯乙烯6～8％、甲基丙烯酸丁酯28～30％、丙烯酸叔丁酯16～17％、丙烯酸羟丙酯17～18％、γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷2％、过氧化二叔丁基 0.5％、芳烃溶剂26～27％。
[0012]通过采用上述技术方案，通过进一步的优化上述原料的配比，单体转化率较高，分子量分布均匀，所得的γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷改性羟基丙烯酸树脂，具有较低的VOC含量，较高的稳定性和较好的施工性能，以及应用于涂料后，漆膜具有自洁性能等优点。
[0013]优选的，所述的羟基丙烯酸树脂，由如下重量百分比的原料制成：甲基丙烯酸1.5％、苯乙烯6％、甲基丙烯酸丁酯30％、丙烯酸叔丁酯16％、丙烯酸羟丙酯 17％、γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷2％、过氧化二叔丁基0.5％、芳烃溶剂27％。
[0014]通过采用上述技术方案，通过进一步的优化多种单体和过氧化二叔丁基、γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷的配比，进一步提高了多种单体转化率效率，得到高固含量和低粘度的羟基丙烯酸树脂。因此，有利于降低羟基丙烯酸树脂的VOC含量，提高羟基丙烯酸树脂的稳定性和施工性能。
[0015]优选的，所述羟基丙烯酸树脂的固含量为70
‑
80％，25℃时的粘度为600
‑
1200 mPa
·
s。
[0016]通过采用上述技术方案，通过本申请各原料共聚和所得的羟基丙烯酸树脂，分子量分布比较均匀，所得得到固含量高达70
‑
80％，25℃时的粘度低至600
‑
1200mPa
·
s的羟基丙烯酸树脂，因此其具有较低的VOC含量，较高的稳定性和较好的施工性能，以及应用于制备涂料后，其漆膜成具有良好的自洁性能。
[0017]第二方面，本申请提供一种羟基丙烯酸树脂的制备方法，采用如下的技术方案：一种羟基丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：S1：将芳烃溶剂在0.303～0.808MPa的氮气条件下，加热至175
‑
180℃，得到混合液A；S2：将甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟丙酯、活性硅单体和占过氧化二叔丁基总量的80
‑
83％过氧化二叔丁基搅拌混合，得到混合液B；S3：将混合液B滴加至175
‑
180℃的混合液A中，得到混合液C，混合液B在2～4小时
滴完，并将混合液C保温0.5～1小时，然后加入剩余的过氧化二叔丁基，再保温0.5～1小时，即得羟基丙烯酸树脂。
[0018]通过采用上述技术方案，采用高压法(工艺压力为0.303～0.808MPa)，同时结合优选的丙烯酸树脂单体和过氧化二叔丁基，将丙烯酸树脂单体的转化率提高至高到99％，树脂固含量可高达70～80％，25℃时的粘度低至600～1200mPa
·
s。因此，提高了本申请所得羟基丙烯酸树脂的附着力、硬度、光泽度、耐水耐磨性能和自清洁性能，降低了低VOC含量。
[0019]优选的，所述S3中，混合液B在4小时滴完，并将混合液C保温0.5小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟基丙烯酸树脂，其特征在于，由如下重量百分比的原料制成：甲基丙烯酸 1～2%、苯乙烯 5～10%、甲基丙烯酸丁酯 26～32%、丙烯酸叔丁酯 14～18%、丙烯酸羟丙酯 14～20%、活性硅单体 0～2%、过氧化二叔丁基 0.5～1%、芳烃溶剂 25～30%。2.根据权利要求1所述的羟基丙烯酸树脂，其特征在于，所述活性硅单体为γ
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甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷。3.根据权利要求2所述的羟基丙烯酸树脂，其特征在于，所述的羟基丙烯酸树脂，由如下重量百分比的原料制成：甲基丙烯酸 1.5%、苯乙烯 6～8%、甲基丙烯酸丁酯 28～30%、丙烯酸叔丁酯 16～17%、丙烯酸羟丙酯 17～18%、γ
‑
甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷 2%、过氧化二叔丁基 0.5%、芳烃溶剂 26～27%。4.根据权利要求3所述的羟基丙烯酸树脂，其特征在于，所述的羟基丙烯酸树脂，由如下重量百分比的原料制成：甲基丙烯酸 1.5%、苯乙烯 6%、甲基丙烯酸丁酯 30%、丙烯酸叔丁酯 16%、丙烯酸羟丙酯 17%、γ
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甲基丙烯酸酰氧丙基三甲氧基硅烷 2%、过氧化二叔丁基 0.5%、芳烃溶剂 27%。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗正新，戴海锋，王浩，
申请(专利权)人：上海正欧实业有限公司，
类型：发明
国别省市：