一种高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂的合成制造技术

本发明专利技术公开了一种高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂的合成方法，包含以下步骤：在装有恒压漏斗、回流冷凝管、机械搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入溶剂，启动机械搅拌，通入氮气，加热升温至回流，将单体、分子量调节剂和部分引发剂以匀速滴加到四口烧瓶中，滴加完后，继续搅拌保温1.5~2h，再补加剩余的引发剂，继续均匀搅拌恒温1~2 h，搅拌均匀后，检测固含量、粘度等指标合格后，将反应液降至室温，过滤出料，即得高固含量，低粘度的羟基丙烯酸树脂。该方法操作简便，安全环保，可实现节能减排。合成的羟基树脂丙烯酸具有良好的光泽度和抗冲击性、附着力优异、VOC排放低。VOC排放低。

【技术实现步骤摘要】
一种高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂的合成


[0001]本专利技术涉及功能性高分子聚合物的制备
，尤其涉及一种高固含量羟基丙烯酸树脂的合成方法。

技术介绍

[0002]羟基丙烯酸树脂以硬单体，如：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯腈（AN）、苯乙烯（St）等和软弹体，如丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酸异辛酯（2
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EHA）、丙烯酸月桂酯（LA）、丙烯酸丁酯（BA）等，以及含羟基的功能单体，如丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯（HEA）、丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯（HPA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）等为原料，在分子量调节剂的调节下，通过自由基聚合而得的一种丙烯酸树脂。工业用羟基丙烯酸树脂产品的固含量一般为50~65%范围，如果能够在该含量的基础上进一步提升树脂的固含量，则可以减少有机溶剂用量，降低产品的VOC排放，这不仅可以减少环境污染，同时还可以提高施工效率，有效节约生产成本。
[0003]在实际生产中，树脂的粘度会随着树脂的固含量的增加而变大，粘度的增大会很大程度阻碍后续施工的进行，在树脂固体含量升高的同时，若不能保证浆料体系具有较低的粘度，为确保施工能够顺利进行，又需要额外在树脂体系加入有机溶剂稀释剂，以获得较低的施工粘度，这不仅达不到降低VOC排放的目的，还会升高生产成本。
[0004]因而，如何在合成高固体含量的羟基丙烯酸树脂的同时获得较低的体系粘度，成为了该领域亟需解决的技术难题。
[0005]
技术实现思路
：基于背景技术遇到的技术难题，本专利技术提出了一种高固体含量、低粘度的羟基丙烯酸树脂的合成方法，该合成方法安全简便，易于操作，可实现节能减排。所合成的羟基丙烯酸树脂具有高固含量、低粘度，适宜于油墨或涂料行业的施工，采用该树脂制备的漆膜，具有良好的光泽度和丰满度，耐高温性，附着力优异。
[0006]一种高固含量、低粘度的羟基丙烯酸树脂的合成方法，其原料含有：硬单体18~35重量份，软单体占8~25重量份，羟基单体15~32重量份，分子量调节剂0.5~1.0重量份，引发剂1.5~3.0重量份，余量为溶剂。
[0007]进一步的，一种高固体含量、低粘度的羟基丙烯酸树脂的合成方法，生产步骤如下:S1、在装有恒压漏斗、回流冷凝管、机械搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入溶剂，启动机械搅拌，通入氮气，加热升温至回流；S2、将单体、分子量调节剂和部分引发剂以匀速滴加到四口烧瓶中；S3、滴加完后，继续搅拌，保温1.5~2h，再补加剩余的引发剂；S4、继续均匀搅拌恒温 1~2 h，搅拌均匀后，检测固含量、粘度等指标合格后，将反应液降至室温，过滤出料，即得高固含量，低粘度的羟基丙烯酸树脂。
[0008]进一步的，S1中，装有恒压漏斗、回流冷凝管、机械搅拌器、温度计的四口烧瓶作为反应容器；在四口烧瓶中加入的溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、叔碳酸缩水甘油酯、甲苯、二甲
苯、乙二醇乙醚醋酸酯（PMA）中的至少一种；搅拌转速范围为：100~800 r/min；采用的加热方式为油浴加热或电热套加热，升温范围为70~150 ℃。
[0009]进一步的，S2中，加入四口烧瓶的单体有硬单体、软单体和羟基单体，其中硬单体为甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯（St）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）、丙烯腈（AN）、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种及以上；软单体为丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸异辛酯（2
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EHA）、丙烯酸月桂酯（LA）、甲基丙烯酸正辛酯中的一种及以上；羟基功能单体为丙烯酸羟乙酯（HEA）、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）中的至少一种。分子量调节剂为十二烷基硫醇、3－巯基丙酸( MPA)、巯基乙醇（AMSD）、四甲基硫脲、N,N
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二甲基苯胺中的一种或多种组合物。引发剂采用过氧化二叔丁基(DTBP)、过氧化苯甲酰 (BPO)、过氧化二叔戊基(DTAP)、过氧化二异丙苯（DCP）、偶氮二异丁腈（AIBN）中的一种或两种以上的组合物。
[0010]进一步的，S3中，保温温度范围为70~140 ℃，机械搅拌速度为80~500 r/min所合成的高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂，与溶剂、固化剂混合均匀后。
[0011]进一步的，S4中，恒温范围为60~120 ℃，转速为50~350 r/min。
[0012]进一步的，采用喷涂的方式将所合成的羟基丙烯酸树脂转移到铁片基材上，100~140 ℃烘箱中，烘烤0.5~2 h，固化成膜，检测漆膜硬度、光泽度、附着力、抗冲击性、热稳定性、耐化学性等相关性能。
[0013]相关性能检测如下：羟值测定所合成的高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂的羟值按照 GB /T 12008. 3—2009 进行测定；酸值按照 GB /T 12008. 5—2010 进行测定；固含量根据GB/T1725
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2007 测定；黏度依据GB / T 2794—2013 进行测定。采用所合成的高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂制备的涂膜，其附着力按GB /T 9286—1998测定；涂膜的光泽度按照 GB /T 9754—2007 进行测定；涂膜的抗冲击性能依据GB /T 20624. 2—2006测定；涂膜的VOC 含量采用GB /T 23986—2009 测定；涂膜的老化性能按 GB/T 1865—2009 测定。
[0014]本专利技术的有益效果如下1. 本专利技术可实现常温常压下的低温合成，生产工艺简单，能耗低、反应安全性高；2. 本专利技术VOC排放低、与水性体系有较好的相容性，安全环保；3. 本专利技术合成的丙烯酸树脂具有高固含量，但同时粘度低，易于施工，附着力优异，抗冲击性能好，耐老化，光泽度较好，在建材、汽车涂料、电子浆料、家居生活等领域拥有巨大的应用价值。
[0015]具体实施案例具体实施案例1在装有恒压漏斗、回流冷凝管、机械搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入醋酸丁酯和叔碳酸缩水甘油酯，启动机械搅拌，转速设为300r/min，通入氮气，加热升温到140℃至回流；将20重量份甲基丙烯酸甲酯（MMA）、10重量份苯乙烯（St）、15重量份丙烯酸乙酯（EA）、25重量份甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、0.5重量份巯基乙醇（AMSD）、0.5重量份N,N
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二甲基苯胺和1.0重量份过氧化苯甲酰 (BPO)匀速滴加至四口烧瓶的溶剂中。
[0016]滴加完后，继续以250 r/min的转速搅拌，120℃保温1.5h，再补加1.5重量份偶氮
二异丁腈（AIBN）；继续以200 r/min的转速搅拌，90℃恒温 2 h，搅拌均匀后，检测固含量、粘度等指标合格后，将反应液降至室温，过滤出料，即得高固含量，低粘度的羟基丙烯酸树脂。
[0017]将所合成的高固含量，低粘度的羟基丙烯酸树脂记为1号样品，测试其固含量和粘度、羟值等参数，并对其进行涂膜，固化，随后测试其附着力、光泽度、抗冲击性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂的合成方法，其原料含有：硬单体18~35重量份，软单体占8~25重量份，羟基单体15~32重量份，分子量调节剂0.5~1.0重量份，引发剂1.5~3.0重量份，余量为溶剂；其特征在于，包含以下步骤：S1、在装有恒压漏斗、回流冷凝管、机械搅拌器、温度计的四口烧瓶中加入溶剂，启动机械搅拌，通入保护气体，加热升温至回流；S2、将单体、分子量调节剂和部分引发剂以匀速滴加到四口烧瓶中；S3、滴加完后，继续搅拌，保温1.5~2h，再补加剩余的引发剂；S4、继续均匀搅拌恒温 1~2 h，搅拌均匀后，检测固含量、粘度等指标合格后，将反应液降至室温，过滤出料，即得高固含量，低粘度的羟基丙烯酸树脂。2.根据权利要求1所述的高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂的合成方法，其特征在于，S1中，加热方式为油浴加热或电热套加热，升温范围为70~150 ℃，搅拌转速：100~800 r/min，保护气体为氮气，采用的溶剂为醋酸乙酯、醋酸丁酯、叔碳酸缩水甘油酯、甲苯、二甲苯、乙二醇乙醚醋酸酯（PMA）中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高固含量、低粘度羟基丙烯酸树脂的合成方法，其特征在于，原料中，硬单体为甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯（St）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）、丙烯腈（AN）、甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种；软单体为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘罡，
申请(专利权)人：江西惠美兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：