一种非离子双键单体及其制备的水性丙烯酸聚合物与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种非离子双键单体及其制备的水性丙烯酸聚合物与应用，属于水性临时保护材料技术领域。本发明专利技术提供了一种非离子双键单体，所述非离子双键单体由二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇制备得到。本发明专利技术采用所述非离子双键单体作为原料制备所述水性丙烯酸聚合物，降低了水性丙烯酸聚合物的附着力，提高了可剥离性；同时大幅度提高了所述水性丙烯酸聚合物的粒径，降低了成膜的致密性。本发明专利技术采用连续滴加的聚合工艺制得的水性丙烯酸聚合物，具备良好的高温可剥离性。将所述水性丙烯酸聚合物应用于高温玻璃烤漆套色工艺中，可有效防止面漆对底漆涂层的渗透，并保持涂层的剥离性。并保持涂层的剥离性。

【技术实现步骤摘要】
一种非离子双键单体及其制备的水性丙烯酸聚合物与应用


[0001]本专利技术属于水性临时保护材料
，具体涉一种非离子双键单体及其制备的水性丙烯酸聚合物与应用。

技术介绍

[0002]可剥离保护膜主要应用于各类材料、仪器、机械金属零件、玻璃表面的临时防护。由于材料在运输、贮存、加工以及组装的过程中，容易受到碰撞或是溶剂、盐雾的侵蚀，一般需要对其表面进行防护。此外，一些工业制品套色工艺对其表面喷涂一层涂层来保护其表面，涂层在干燥后可整片剥离而不影响其材料性能。喷涂保护涂层这是目前解决该问题最有效、最方便的的方法。
[0003]而对于玻璃烤漆套色工艺而言，其主要工艺步骤为先喷涂水溶性丙烯酸烤漆底涂并160℃保温20分钟，然后在90℃再上一层油性可剥离丙烯酸中涂并升温到160℃保温20分钟，最后根据客户需求上温度90℃上1
‑
3道水溶性丙烯酸色漆并在160℃保温20分钟。整个工艺流程都是在紧凑运行，但由于水性可剥离丙烯酸树脂存在漆膜干燥慢，高温漆膜变软，高温漆膜容易被底涂或面涂的水溶性丙烯酸树脂侵蚀而造成不能剥离或者色漆出现色差，所以目前高温套色工艺领域的中涂树脂普遍采用油性可剥离丙烯酸。
[0004]因此，开发一种可应用于高温套色工艺领域的可剥离水性丙烯酸聚合物具有重要意义，目前市面上并没有相关产品。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种非离子双键单体及其制备的水性丙烯酸聚合物与应用，该水性丙烯酸聚合物具有良好的可剥离性，同时具有良好耐水性、耐擦洗性、附着力，可应用于高温玻璃烤漆套色工艺中。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种非离子双键单体，所述非离子双键单体由二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇制备得到；所述二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇的质量比为二元酸扩链剂：甲基丙烯酸：催化剂：阻聚剂：聚乙二醇＝(0.6
‑
1):(8
‑
12):(0.2
‑
0.6):(0.2
‑
0.6):(8
‑
15)。
[0008]第二方面，本专利技术提供了上述非离子双键单体的制备方法，包括如下步骤：
[0009]S1、将二元酸扩链剂、催化剂、聚乙二醇混合，在80
‑
120℃进行酯化反应；
[0010]S2、步骤S1中反应完成后，加入甲基丙烯酸和阻聚剂，在90
‑
120℃下进行酯化反应，反应完成后降温出料，即得所述非离子双键单体。
[0011]本专利技术所述的非离子双键单体制备原料中包含二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇。其中，二元酸扩链剂和聚乙二醇在催化剂作用下发生酯化反应形成酯。由于二元酸扩链剂用量较少，聚乙二醇用量较多，二元酸扩链剂反应完全，最后形成两端为羟基的聚酯二醇，与甲基丙烯酸进一步反应生成双键结构封端的非离子双键单体，阻
聚剂的加入可以抑制聚合反应，控制生成的非离子双键单体的链长和结构。为后续用于制备可剥离水性丙烯酸聚合物提供基础。
[0012]优选地，所述二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇的摩尔比为二元酸扩链剂：甲基丙烯酸：催化剂：阻聚剂：聚乙二醇＝0.6：8：0.2：0.6：12。专利技术人通过实验发现，各组分采用上述特定组分配比时得到的非离子双键单体，将其作为原料制备制得的水性丙烯酸聚合物具备优异的可剥离性，漆膜剥离残存率为0。
[0013]优选地，所述二元酸扩链剂为丁二酸、戊二酸、1,4
‑
环己烷二甲酸、己二酸中的至少一种；所述催化剂为对甲苯磺酸、磷酸中的任意一种；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、2
‑
仲丁基
‑
4,6
‑
二硝基苯酚中的任意一种；所述聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇550、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000中的至少一种。
[0014]使用不同分子量的聚乙二醇会影响所制得的非离子双键单体的结构，进而会影响其制备的水性丙烯酸聚合物的弹性和可剥离性，专利技术人通过实验发现，选择本申请所述聚乙二醇时，与反应体系相容性好，最后获得的水性丙烯酸聚合物具有良好的剥离性。
[0015]第三方面，本专利技术提供了一种水性丙烯酸聚合物，包括如下重量份的制备原料：水400
‑
600份、丙烯酸类单体、乙烯基单体、乳化剂10
‑
20份、有机氟单体10
‑
20份、硅烷偶联剂10
‑
30份、引发剂10
‑
20份、分子量调节剂1
‑
10份、上述的非离子双键单体60
‑
100份、中和剂10
‑
20份；所述丙烯酸类单体和所述乙烯基单体的总重量份为300
‑
350份。
[0016]普通的水性丙烯酸聚合物的制备一般添加羧基类丙烯酸单体来满足性能需要，而羧基类丙烯酸单体的添加会使得丙烯酸乳液成膜后难以剥离，无法满足可剥离性的需求。本专利技术通过选用不同性能的丙烯酸酯类单体搭配，保证产品基础性能的前提下，同时采用上述制备的非离子双键单体代替了部分羧基类丙烯酸单体，增加丙烯酸聚合物的可剥离性。一方面非离子双键单体的添加降低了漆膜附着力，提高了剥离性；另一方面，所述的非离子双键单体的添加能够大幅度提高丙烯酸聚合物的粒径，降低成膜的致密性，能够进一步提高制得的水性丙烯酸聚合物的可剥离性。此外，添加的有机氟单体与硅烷偶联剂，在丙烯酸乳胶粒挤压成膜后，能够定向地排列在乳液膜表面，从而提高乳液膜的高温防粘性。
[0017]优选地，所述的水性丙烯酸聚合物，包括如下重量份的制备原料：水450
‑
600份、丙烯酸类单体、乙烯基单体、乳化剂15
‑
20份、有机氟单体10
‑
15份、硅烷偶联剂20
‑
30份、引发剂10
‑
15份、分子量调节剂1
‑
5份、上述的非离子双键单体60
‑
80份、中和剂15
‑
20份；所述丙烯酸类单体和所述乙烯基单体的总重量份为300
‑
320份。当选用所述优选配比时，制得的水性丙烯酸聚合物具有良好的稳定性和良好的可剥离性，漆膜剥离残存率不超过5％。
[0018]优选地，所述的水性丙烯酸聚合物，包括如下重量份的制备原料：水450份，丙烯酸类单体，乙烯基单体，乳化剂20份，有机氟单体20份，硅烷偶联剂10份，引发剂10份，分子量调节剂2份，上述的非离子双键单体80份，中和剂20份；所述丙烯酸类单体和所述乙烯基单体的总重量份为300份。在所述组分配比下制得的水性丙烯酸聚合物具有良好附着力、耐水性、耐擦洗性，同时具备良好的贮存稳定性，漆膜剥离残存率为0，具有优异的可剥离性。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非离子双键单体，其特征在于，所述非离子双键单体由二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇制备得到；所述二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇的质量比为二元酸扩链剂：甲基丙烯酸：催化剂：阻聚剂：聚乙二醇＝(0.6
‑
1):(8
‑
12):(0.2
‑
0.6):(0.2
‑
0.6):(8
‑
15)。2.如权利要求1所述的非离子双键单体，其特征在于，所述二元酸扩链剂、甲基丙烯酸、催化剂、阻聚剂和聚乙二醇的质量比为二元酸扩链剂：甲基丙烯酸：催化剂：阻聚剂：聚乙二醇＝0.6：8：0.2：0.6：12。3.如权利要求1
‑
2任一项所述的非离子双键单体，其特征在于，所述二元酸扩链剂为丁二酸、戊二酸、1,4
‑
环己烷二甲酸、己二酸中的至少一种；所述催化剂为对甲苯磺酸、磷酸中的任意一种；所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、2
‑
仲丁基
‑
4,6
‑
二硝基苯酚中的任意一种；所述聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇550、聚乙二醇1000、聚乙二醇2000中的至少一种。4.如权利要求1
‑
3任一项所述非离子双键单体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将二元酸扩链剂、催化剂、聚乙二醇混合，在80
‑
120℃进行酯化反应；S2、步骤S1中反应完成后，加入甲基丙烯酸和阻聚剂，在90
‑
120℃下进行酯化反应，反应完成后降温出料，即得所述非离子双键单体。5.一种水性丙烯酸聚合物，其特征在于，包括如下重量份的制备原料：水400
‑
600份、丙烯酸类单体、乙烯基单体、乳化剂10
‑
20份、有机氟单体10
‑
20份、硅烷偶联剂10
‑
30份、引发剂10
‑
20份、分子量调节剂1
‑
10份、权利要求1
‑
3任一项所述的非离子双键单体60
‑
100份、中和剂10
‑
20份；所述丙烯酸类单体和所述乙烯基单体的总重量份为300
‑
350份。6.如权利要求5所述的水性丙烯酸聚合物，其特征在于，其制备原材料包括如下重量份的组分：水450
‑
600份、丙烯酸类单体、乙烯基单体、乳化剂15
‑
20份、有机氟单体10
‑
15份、硅烷偶联剂20
‑
30份、引发剂10
‑
15份、分子量调节剂1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小龙，马晓阳，黎家强，梁伟健，
申请(专利权)人：清远高新华园科技协同创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：