丙烯酸树脂及其制备方法、涂料及涂膜制品技术

本发明专利技术提供一种丙烯酸树脂及其制备方法、涂料及涂膜制品，按照质量百分比计，所述丙烯酸树脂的制备原料包括：主单体34.8％～53.95％、多支链酯类单体5％～15％、羟基单体4％～20％、羧基单体2％～5％、引发剂0.05％～0.2％、有机溶剂25％～35％；所述主单体包括丙烯酸酯类单体。该丙烯酸树脂应用于制备涂料时，涂料的流平性能好，形成的涂膜平整，外观清晰度高。晰度高。

【技术实现步骤摘要】
丙烯酸树脂及其制备方法、涂料及涂膜制品


[0001]本专利技术涉及涂料
，特别是涉及一种丙烯酸树脂及其制备方法、涂料及涂膜制品。

技术介绍

[0002]汽车工业作为国民经济的支柱产业，地位越来越重要，汽车涂装行业也随之发展迅速，但汽车的生产和涂装过程中产生的挥发性强的有毒溶剂(VOC)带来了严重的环境污染问题，随着近年来出台的一系列环境保护法规，VOC被纳入监管项目，由此对涂料的VOC含量提出了更高的要求。
[0003]在汽车涂装工艺中，有不同的体系特点：例如将汽车的中涂层、色漆层和清漆层依次湿涂后再一次性烘烤成膜，简称水性3wet的水性3C1B涂装工艺，而“三涂两烘”则简称水性3C2B，相对于水性3C2B涂装工艺，水性3C1B涂装工艺进一步减少水性中涂层的预烘烤时间，从而缩短了施工时间、降低了施工能耗。然而，因为低VOC的要求，在传统配套的以丙烯酸树脂为主体树脂的单组分清漆中，固含量及DOI(鲜映性指标)难以兼顾，例如采用固含量较高、且分子量较大的丙烯酸树脂时，树脂粘度比较大，导致清漆中VOC超标，并且会导致树脂的流平能力变差，从而使清漆外观变差；若采用低分子量的丙烯酸树脂，即可以达到了固含量和粘度的要求，也会导致清漆的成膜能力变差，易导致立面流挂、并对底色漆形成严重回渗，导致外观变差，甚至对对涂膜的机械性能产生负面影响。
[0004]因此，传统技术仍有待改进。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术提供了一种丙烯酸树脂及其制备方法、涂料及涂膜制品，旨在提高涂料成膜后的外观和平整度。
[0006]本专利技术的技术方案如下。
[0007]本专利技术一方面提供了一种丙烯酸树脂，按照质量百分比计，所述丙烯酸树脂的制备原料包括：主单体34.8％～53.95％、多支链酯类单体5％～15％、羟基单体4％～20％、羧基单体2％～5％、引发剂0.05％～0.2％、有机溶剂25％～35％；
[0008]所述主单体包括丙烯酸酯类单体。
[0009]上述丙烯酸树脂的原料包括特定的主单体、多支链酯类单体、羟基单体、羧基单体、引发剂和有机溶剂；其中，各特定种类的单体通过特定配比关系在引发剂的作用下形成聚丙烯酸树脂，通过羟基单体引入羟基官能团，通过多支链酯类单体引入支链，以降低树脂粘度，给涂料提供更好的微观流动状态，以促进涂料流平，且形成的丙烯酸树脂兼具有高固、低粘、大分子量的特点，该丙烯酸树脂应用于制备涂料时，涂料的流平性能好，形成的涂膜平整，影像清晰度高。
[0010]在其中一些实施例中，所述丙烯酸树脂的制备原料满足如下(1)～(5)中的至少一个条件：
[0011](1)所述主单体的质量百分比为35％～50％；
[0012](2)所述多支链酯类单体的质量百分比为10％～15％；
[0013](3)所述羟基单体的质量百分比为15％～20％；
[0014](4)所述引发剂的质量百分比为0.1％～0.2％；
[0015](5)所述多支链酯类单体至少含有3个支链。
[0016]通过进一步调节各制备原料的配比或种类，以进一步提高丙烯酸树脂应用于制备涂料时的涂膜平整和外观清晰度。
[0017]在其中一些实施例中，所述多支链酯类单体包括叔碳酸缩水甘油酯、新癸酸乙烯酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯中的至少一种；
[0018]可选地，所述多支链酯类单体包括叔碳酸缩水甘油酯、新癸酸乙烯酯中的至少一种。
[0019]在其中一些实施例中，所述羟基单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸
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羟基乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸
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羟基丙酯、丙烯酸羟丁酯及甲基丙烯酸羟丁酯中的至少一种；
[0020]可选地，所述羟基单体包括甲基丙烯酸
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羟基乙酯、甲基丙烯酸
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羟基丙酯中的至少一种。
[0021]在其中一些实施例中，所述丙烯酸酯类单体如式(A)所示：
[0022][0023]其中，R1选自碳原子数为1～15的链烷基，R2选自H或碳原子数为1～5的链烷基；
[0024]可选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸
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乙基己酯、甲基丙烯酸
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乙基己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的至少一种或几种；
[0025]可选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
[0026]在其中一些实施例中，所述主单体满足如下(6)～(7)中的至少一个条件：
[0027](6)所述主单体还包括含芳香基团的乙烯基单体；
[0028]可选地，所述含芳香基团的乙烯基单体包括苯乙烯；
[0029](7)所述主单体包括苯乙烯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯及甲基丙烯酸甲酯。
[0030]在其中一些实施例中，所述羧基单体如式(B)所示：
[0031][0032]其中，R3选自碳原子数为1～5的链烷基；
[0033]可选地，所述羧基单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种。
[0034]在其中一些实施例中，所述引发剂包括过氧化合物引发剂；和/或
[0035]所述有机溶剂包括三甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、正丁醇、醋酸乙酯、异丁醇、异丙醇、乙二醇丁醚中的至少一种。
[0036]在其中一些实施例中，所述丙烯酸树脂的固含量为65wt％～75wt％、羟值为60mgKOH/g～120mgKOH/g、粘度为1000mpa
·
s～5000mpa
·
s，重均分子量为8000～20000。
[0037]本专利技术的另一方面，提供一种丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0038]提供以下质量百分比的原料：主单体34.8％～53.95％、多支链酯类单体5％～15％、羟基单体4％～20％、羧基单体2％～5％、引发剂0.05％～0.2％、有机溶剂25％～35％，所述主单体包括丙烯酸酯类单体；
[0039]将所述主单体、所述羟基单体、所述羧基单体和部分所述引发剂混合，得到第一混合物；
[0040]将所述多支链酯类单体和部分所述有机溶剂混合，得到第二混合物；
[0041]将所述第一混合物滴入所述第二混合物中进行聚合反应，然后继续滴入剩余部分所述引发剂进行熟化处理，最后加入剩余部分所述有机溶剂，制备丙烯酸树脂。
[0042]上述丙烯酸树脂的制备方法中，将主单体、羟基单体、羧基单体和部分引发剂混合，得到第一混合物；将多支链酯类单体和部分有机溶剂混合，得到第二混合物；先将将第一混合物滴入所述第二混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续滴入剩余部分引发剂进行熟化处理，各特定种类的单体通过特定配比关系在引发剂的作用下形成聚丙烯酸树脂，制得的丙烯酸树脂兼具有高固、低粘、大分子量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸树脂，其特征在于，按照质量百分比计，所述丙烯酸树脂的制备原料包括：主单体34.8％～53.95％、多支链酯类单体5％～15％、羟基单体4％～20％、羧基单体2％～5％、引发剂0.05％～0.2％、有机溶剂25％～35％；所述主单体包括丙烯酸酯类单体。2.如权利要求1所述的丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸树脂的制备原料满足如下(1)～(5)中的至少一个条件：(1)所述主单体的质量百分比为35％～50％；(2)所述多支链酯类单体的质量百分比为10％～15％；(3)所述羟基单体的质量百分比为15％～20％；(4)所述引发剂的质量百分比为0.1％～0.2％；(5)所述多支链酯类单体至少含有3个支链。3.如权利要求1～2任一项所述的丙烯酸树脂，其特征在于，所述多支链酯类单体包括叔碳酸缩水甘油酯、新癸酸乙烯酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸叔丁酯中的至少一种；可选地，所述多支链酯类单体包括叔碳酸缩水甘油酯、新癸酸乙烯酯中的至少一种。4.如权利要求1～2任一项所述的丙烯酸树脂，其特征在于，所述羟基单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸
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羟基乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸
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羟基丙酯、丙烯酸羟丁酯及甲基丙烯酸羟丁酯中的至少一种；可选地，所述羟基单体包括甲基丙烯酸
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羟基乙酯、甲基丙烯酸
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羟基丙酯中的至少一种。5.如权利要求1～2任一项所述的丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体如式(A)所示：其中，R1选自碳原子数为1～15的链烷基，R2选自H或碳原子数为1～5的链烷基；可选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸
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乙基己酯、甲基丙烯酸
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乙基己酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的至少一种或几种；可选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。6.如权利要求1所述的丙烯酸树脂，其特征在于，所述主单体满足如下(6)～(7)中的至少一个条件：(6)所述主单体还包括含芳香基团的乙烯基单体；可选地，所述含芳香基团的乙烯基单体包括苯乙烯；(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹扬锋，房海萍，匡小娟，徐向勤，晏春阳，喻强，金忠，曾德锦，蒋步宏，严崇，熊德富，冯章根，喻佳，胡启明，董军胜，刘自强，
申请(专利权)人：湖南湘江关西涂料长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：