一种水性环氧丙烯酸树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水性环氧丙烯酸树脂及其制备方法，所述水性环氧丙烯酸树脂，由下述重量百分含量的原料制备而成：环氧树脂1～10％，无机酸0.1～0.5％，丙烯酸酯类单体25～35％，苯烯烃10～20％，不饱和羧酸1～5％，引发剂1～3％，醇类溶剂20～30％，醚类溶剂20～30％。本发明专利技术先用无机酸改性环氧树脂，使其变性生成环氧酸酯，然后再与丙烯酸单体反应，在独特的条件下反应合成，制成均相的水性环氧丙烯酸树脂。本发明专利技术的水性环氧丙烯酸树脂具有优异的机械性能及防腐性能，并且保证了产品高度的环保性能及安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料领域，具体涉及。
技术介绍
目前，环保型涂料在装饰装修领域有了很广泛的应用。随着社会的发展，人们环保意识的不断增强，国际贸易往来的日益深入，健康、环保的理念也逐渐引入到工业涂料领域中，这也对工业涂料提出了更高的要求。丙烯酸涂料以其极佳的保色保光性、卓越的机械性能，优异的耐侯表现，被广泛应用于工业领域的涂装，如车身、各种金属构件、仪器仪表外壳等等。丙烯酸涂料是以丙烯酸树脂为原料制备的，水性丙烯酸树脂在制漆时可以以水为溶剂，使涂料中不含有害溶剂，环保健康，因此可以有效解决溶剂型丙烯酸树脂释放溶剂的问题，保护环境。还可以节省大量的不可再生资源——石油，因而受到政府和广大用户的极力推崇。在欧美、日本等发达国家，水性丙烯酸得到了很快的发展与广泛的应用，据报道，在欧洲与美国，70%以上的工业烤漆与汽车漆，90%以上的油墨均采用了水溶性丙烯酸树脂。面对着越来越大的需求量，水溶性丙烯酸树脂具有不可估量的市场前景，水溶性丙烯酸树脂技术也成为我国乃至全球丙烯酸树脂技术的重要发展方向之一。而且用其配制的涂料成膜性能优越，具有优越的表面性能与亮丽的光泽，具有很好的鲜映性与展色性。并且其涂膜具有很好的硬度、耐水性、耐候性，可以满足普通工业漆的要求。但是随着涂料的发展，客户对涂料产品的性能要求逐步提高，特别是对产品的防腐蚀性要求日益强烈。环氧树脂具有优异的防腐性能，其附着力极强，机械性能优良。漆膜硬度高，韧性好，耐磨，耐冲击，硬而不脆。且耐化学品性优良。对水、酸、碱及许多有机溶剂都有极好的抵抗力，特别以耐碱更为突出。如何将性能优异的环氧树脂引入丙烯酸树脂中， 使产品兼具二者的优点，并且做成环保的水性树脂，是市场提出的要求，也是困扰涂料厂家的难题。
技术实现思路
为了解决上述技术课题，本专利技术提供一种水性环氧丙烯酸树脂。本专利技术的水性环氧丙烯酸树脂，由下述重量百分含量的原料制备而成环氧树脂1~10%无机酸0.1~0.5%丙烯酸酯类单体25~35%苯烯烃10~20%不饱和羧酸1~5%引发剂1~3%醇类溶剂20~30%醚类溶剂20~30%。另外，所述原料的重量百分含量为环氧树脂5~8%无机酸0.3~0.5%丙烯酸酯类单体28~32%苯烯烃12~15%不饱和羧酸2~3%引发剂1~2%醇类溶剂20~25%醚类溶剂25~29%。其中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。另外，所述无机酸选为磷酸。另外，所述丙烯酸酯类单体中包含25 35%的羟基丙烯酸酯単体；其中，所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸丁酷、甲基丙烯酸甲酷、丙烯酸乙酷、甲基 丙烯酸乙酯中的ー种或几种；所述羟基丙烯酸单体选自丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的 ー种或几种。另夕卜，所述苯烯烃为苯乙烯。另外，所述不饱和羧酸为丙烯酸。另外，所述弓丨发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。另外，所述醇类溶剂为选自乙醇、丙醇、丁醇、苯甲醇或异丁醇中的ー种或几种；所 述醚类溶剂为选自丙ニ醇甲醚、丙ニ醇乙醚或丙ニ醇丁醚中的ー种或几种。本专利技术还提供一种制备所述的水性环氧丙烯酸树脂的方法，其特征在干，所述制 备方法包括下述步骤(1)将醇类溶剂和环氧树脂加入反应釜；(2)升温至120°C 130°C滴加入无机酸，加完保温2小时；(3)将丙烯酸酯类单体、苯烯烃、不饱和羧酸及50 70%配方量的引发剂混合，备(4)测步骤⑵中溶液的酸价，当酸价小于10时，开始滴加步骤(3)的混合物，且在3小时内将混合物滴加完毕；(5)滴加至混合物的1/3时，往反应釜中补加10 30%配方量的引发剂，继续滴加；(6)滴加至剩余混合物的1/2时，往反应釜中补加剩余的引发剂，然后继续滴加， 滴完后保温3个小时；(7)降温至100°C，加入醚类溶剂稀释；(8)过滤。水性丙烯酸树脂不含有害溶剂，环保健康，因此可有效解决溶剂型丙烯酸树脂释放溶剂的问题，保护环境。并且其成膜性能优越，可获得光泽很高的涂膜，因此具有优异的装饰性能，但其耐腐蚀性能有限。另一方面，目前涂料市场用作防腐漆的树脂，首先是环氧树脂。环氧树脂具有优异的防腐性能，其附着力极强，机械性能优良。漆膜硬度高，韧性好，耐磨，耐冲击，硬而不脆。 且耐化学品性优良。对水、酸、碱及许多有机溶剂都有极好的抵抗力，特别以耐碱更为突出。但目前涂料厂家只能单独做出水性丙烯酸树脂或水性环氧树脂单独使用，无法让二者有机地结合成一个品种，使产品同时具有二者的优点。人们曾多次尝试在丙烯酸树脂中弓I入环氧树脂，但却无法做成水溶。本专利技术克服了现有技术上的难点，采用先用无机酸改性环氧树脂，使其变性生成环氧酸酯，然后再与丙烯酸单体反应，在独特的条件下反应合成，制成均相的水性环氧丙烯酸树脂。使用该树脂制漆时，只要用有机胺中和树脂至PH值为7 8，就可以使用水做稀释剂，从而极大地降低了使用成本。使用本专利技术树脂配制的漆不但具有优异的机械性能和卓越的防腐功效，还保证了产品高度的环保、安全性能。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1水性环氧丙烯酸树脂组成及配比如表1所示表1水性环氧丙烯酸树脂组成及配比组成厂家投料量(千克)丁醇北京化工四厂160苯甲醇阿托化学品公司44601环氧树脂无锡树脂厂58磷酸北京红星化工厂3.5丙烯酸羟丙酯北京东方化工厂9权利要求1.一种水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，由下述重量百分含量的原料制备而成环氧树脂1~10%无机酸0.1~0.5%丙烯酸酯类单体25~35%苯烯烃10~20%不饱和羧酸1~5%引发剂1~3%醇类溶剂20~30%醚类溶剂20~30%。2.根据权利要求1所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述原料的重量百分含量为环氧树脂6~8%无机酸0.1~0.3%丙烯酸酯类单体28~32%苯烯烃12~15%不饱和羧酸1~3%引发剂1~2%醇类溶剂20~25%醚类溶剂20~25%。3.根据权利要求1或2所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚 A型环氧树脂。4.根据权利要求1 3任意一项所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述无机酸为磷酸。5.根据权利要求1 4任意一项所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体中包含25 35%的羟基丙烯酸酯单体；其中，所述丙烯酸酯类单体选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯中的一种或几种；所述羟基丙烯酸单体选自丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯中的一种或几种。6.根据权利要求1 5任意一项所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述苯烯烃为苯乙烯。7.根据权利要求1 6任意一项所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述不饱和羧酸为丙烯酸。8.根据权利要求1 7任意一项所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯。9.根据权利要求1 8任意一项所述的水性环氧丙烯酸树脂，其特征在于，所述醇类溶剂选自乙醇、丙醇、丁醇、苯甲醇或异丁醇中的一种或几种；所述醚类溶剂选自丙二醇甲醚、 丙二醇乙醚或丙二醇丁醚中的一种或几种。10.一种制备权利要求1 9所述的水性环氧丙烯酸树脂的方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤(1)将醇类溶剂和环氧树脂加入反应釜；(2)升温至120°C 130°C滴加入无机酸，加完保温2小时；(3)将丙烯酸酯类单体、苯烯烃、不饱和羧酸及50 70%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭祥恩，王凤年，袁广薇，王飞宇，李克强，赵辉，
申请(专利权)人：北京红狮漆业有限公司，
类型：发明
国别省市：