【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工材料，具体涉及一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、伴随着水性涂料的大力推广，市场上对于开发低voc含量，甚至零voc的需求不断上升，进一步降低产品的voc含量变得十分有必要。
2、含羟基的水性丙烯酸酯分散体与多异氰酸酯可组成水性双组分聚氨酯涂料，其voc较低，综合性能优异，具有高光泽，耐水性、耐溶剂性和耐候性好的优点，性能接近或等同于溶剂型双组分聚氨酯涂料，因此受到国内外的广泛关注，研究开发也较为活跃。
3、水性丙烯酸酯分散体分为一级分散体和二级分散体，丙烯酸酯一级分散体是丙烯酸单体在乳化剂的作用下通过乳液聚合得到的，丙烯酸酯二级分散体则是通过溶液聚合得到含亲水性基团的树脂，先溶于助溶剂中，然后通过转相分散于水中得到的，该法制备的水分散体若以离解后的状态分，有阴离子型和阳离子型两种，其中以阴离子型为主。
4、使用含羟基的丙烯酸酯一级分散体制备的水性双组分聚氨酯涂料，漆膜干燥较快，硬度较高，但是一般仅能够与(部分)亲水化的多异氰酸酯混合，且得到的漆膜光泽不高，外观不佳。专利cn200410000762.8、cn200410042723.4、cn200410051550.2、cn200510134997.0，欧洲专利ep0557844均是关于含羟基的丙烯酸酯一级分散体的专利申请。
5、与一级分散体相比，使用含羟基的丙烯酸酯二级分散体制备的水性双组分聚氨酯涂料，漆膜光泽、丰满度好，外观可媲美溶剂型的双组分聚氨酯，而且基本能与任何的多
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一种而提供一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体及其制备方法和应用。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术目的之一在于一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，该分散体的原料包括质量百分含量比为(2.5～20):(0～12):(5～30):(5～15)的(甲基)丙烯酸羟烷基酯、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酯和叔碳酸乙烯酯，以及其他组分。
4、进一步地，该分散体包括以下质量百分比的原料：
5、
6、
7、进一步地：
8、所述的(甲基)丙烯酸烷基酯选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯或甲基丙烯酸异丁酯等单体的一种或者数种；
9、所述含环状基团的(甲基)丙烯酸酯选自丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸-4-叔丁基环己酯或甲基丙烯酸-4-叔丁基环己酯中的一种或者数种；
10、所述(甲基)丙烯酸羟烷基酯选自丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯的一种或者数种；其它乙烯类单体选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、丙烯腈中的一种或者数种；
11、所述乙烯类单体选自苯乙烯、对甲基苯乙烯或丙烯腈中的一种或者数种。
12、进一步地：
13、所述反应性乳化剂a为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，优选为甲氧基聚乙二醇(500)甲基丙烯酸酯，约含有12个eo链段，例如evonik公司mpeg 500ma；
14、所述反应性乳化剂b为烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵，其结构如下：
15、
16、其中，r为-cxhy，eo链段数量为10-40。
17、具体来说，所述反应性乳化剂b为含壬基酚(或不含壬基酚)的烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵，或结构如下：
18、
19、其中r为cxhy的烷基结构或(苯环含壬基酚)，eo链段数量为10-40，例如adeka公司的sr20以及se-20n。的苯环中含有壬基酚。
20、进一步地：
21、所述引发剂a选自偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、过氧化二异丙苯、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔戊酯、过氧化叔戊酸叔丁酯、二叔丁基过氧化物或二叔戊基过氧化物中的一种或者数种；
22、所述引发剂b选自偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰中、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯或过氧化-2-乙基己酸叔戊酯的一种或者数种。
23、进一步地，所述ph调节剂选自氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺或2-甲基-2-氨基丙醇中的一种或者数种。
24、本专利技术目的之二在于一种如上所述零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
25、s1、在叔碳酸乙烯酯中滴加含有(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基单体、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯和引发剂a的第一混合物，生成疏水的长链自由基；
26、s2、在疏水的长链自由基中，滴加含有(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基单体、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯、反应性乳化剂a、反应性乳化剂b和引发剂a的第二混合物，合成链尾端含亲水基团的共聚物(表面活性剂结构)；
27、s3、在共聚物中，加入含有(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基单体、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯的第三混合物进行稀释后，滴入水，得到含未反应单体的聚丙烯酸酯分散体；
28、s4、在含未反应单体的聚丙烯酸酯分散体中滴加含有(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基单体、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯和引发剂b的第四混合物进行聚合，得到零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体。
29、更进一步地，该分散体的制备方法包括如下步骤：
30、s1、在反应釜中加入叔碳酸乙烯酯，通氮气，搅拌升温至指定温度，开始滴加(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基单体、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯和引发剂a的混合物，在2～3h内滴完；
31、s2、s1滴加完毕后立即滴加(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基单体、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯、反应性乳化剂a、反应性乳化剂b和引发剂a的混合物，在1～2h内滴完，滴加结束后，在此温度下保温1h；
32、s3、降温至80～90℃，加入(甲基)丙烯酸羟烷基酯、(甲基)丙烯酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，该分散体的原料包括质量百分含量比为(2.5～20):(0～12):(5～30):(5～15)的(甲基)丙烯酸羟烷基酯、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酯和叔碳酸乙烯酯。
2.根据权利要求1所述的一种零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，该分散体包括以下质量百分比的原料：
3.根据权利要求2所述的一种零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的一种零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的一种零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的一种零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，所述pH调节剂选自氨水、三乙胺、二甲基乙醇胺或2-甲基-2-氨基丙醇中的一种或者数种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种零VOC水性含羟基聚丙
9.根据权利要求7所述的一种零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体的制备方法，其特征在于，S1、S2中选用的反应温度为聚合反应中所用引发剂的半衰期为1～3h的分解温度。
10.一种如权利要求1-6任一项所述零VOC水性含羟基聚丙烯酸酯分散体在水性工业涂料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，该分散体的原料包括质量百分含量比为(2.5～20):(0～12):(5～30):(5～15)的(甲基)丙烯酸羟烷基酯、含环状基团的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酯和叔碳酸乙烯酯。
2.根据权利要求1所述的一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，该分散体包括以下质量百分比的原料：
3.根据权利要求2所述的一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的一种零voc水性含羟基聚丙烯酸酯分散体，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的一种零voc水...
【专利技术属性】
技术研发人员：章奕，郑枫锋，陈凌峰，
申请(专利权)人：上海华谊涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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