本发明专利技术公开了一种消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物及其制备方法。消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物由140～316质量份的水分散性乙烯共聚物树脂和30～65质量份的有机硅改性二氧化硅分散液组成；其中水分散性丙烯酸酯共聚物由含有羟基的丙烯酸酯类不饱和单体、含有羧基的丙烯酸酯类不饱和单体和其它自由基聚合性不饱和丙烯酸酯类单体进行乳液聚合获得；有机硅改性二氧化硅分散液通过将正硅酸乙酯在乙醇-水溶液中酸催化水解反应得到二氧化硅低聚物，再和硅烷偶联剂进行反应制得。通过调节有机硅改性二氧化硅分散液的制备过程和用量可以有效控制水溶性阴离子丙烯酸树脂的光泽，同时提高了阴离子丙烯酸树脂与二氧化硅分散液的相容性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水性消光涂料领域，特别涉及。
技术介绍
近年来广泛需求水性消光涂料，但这种消光涂料大多数均是通过添加消光剂或消光粉来制造水性消光涂料。作为这种制备方法的水性消光涂料，例如，将二氧化硅消光剂分散在自交联丙烯酸树脂中的方法(CN101186773A);将消光剂添加到丙烯酸改性聚氨酯体系中的水性单组分消光型清面漆(CN102363702);将消光剂添加到聚丙烯酸多元醇里面形成组分A，再将组分A与组分B阴离子改性HDI多异氰酸酯按比例混合制成的水性双组份消光型清面漆(CN 102363696 A);将消光粉添加到水乳型阴离子聚氨酯树脂和水性丙烯酸树脂中形成消光型合成革用涂饰剂的方法(CN 102533079 A)。然而目前的技术还存在某些缺点，即消光剂的分散过程中需要借助高分子分散齐 ，湿润剂，防沉剂等各种助剂，造成涂料的制备过程繁琐而复杂；此外，消光剂随着放置时间的增加会产生沉淀，从而对水性消光涂料的应用产生影响。消光涂料基本上以溶剂型涂料为主，其中含有大量的挥发性有机化合物(Volatile organic compounds, V0C),污染环境,对人体产生危害。消光用水溶性阴离子丙烯树脂组合物以水作为分散介质，VOC含量低，气味小，不含三苯等对人体有伤害的物质，对环境无污染等优点。而水性体系的消光涂料大多采用添加物理型消光剂，如消光粉、蜡粉、硬硬脂酸盐等，大都存在消光效果不好，不易分散均匀，影响涂料的贮藏稳定性，且耐酸、耐碱性以及遮盖性差等缺陷
技术实现思路
本专利技术的首要目的是克服现有技术的不足，提供一种可调控光泽度的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，它能有效地提高水性消光涂料的耐酸耐碱性、提高漆膜的遮盖性，具有储存稳定好的性能。本专利技术的另一目的在于提供所述的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物的制备方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，由以下按质量份计的组分制备获得:水分散性丙烯酸酯共聚物 140 316质量份有机娃改性二氧化娃分散液 30 65质量份所述的水分散性丙烯酸酯共聚物采取半连续滴加的乳液聚合法，通过包含如下的方法制备得到:(I)将6 15质量份含羟基的不饱和丙烯酸酯类单体，5 15质量份含羧基的不饱和丙烯酸酯类单体和35 95质量份其它自由基聚合性不饱和丙烯酸酯类单体混合均匀，获得丙烯酸酯混合单体，备用；(2)在氮气的保护下，取100 221质量份水、1/4 (质量比)的步骤(I)制备的丙烯酸酯混合单体、1.2 2.8质量份质量浓度为5%的引发剂水溶液和乳化剂，混合均匀，在75 85°C反应0.5 lh，制得种子乳液；然后滴加剩余的3/4 (质量比)的丙烯酸酯混合单体和3.6 8.4质量份质量浓度为5%的引发剂水溶液，滴加时间控制在3 5h，滴加完毕后保温I 3h，加入碱性化合物调节反应体系pH值至8.0 9.0，得到水分散性丙烯酸酯共聚物。步骤(I)所述的含羟基的不饱和丙烯酸酯类单体优选为(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯或聚丙二醇单丙烯酸酯中的至少一种；步骤(I)所述的含羧基的不饱和丙烯酸酯类单体优选为甲基丙烯酸或丙烯酸中的一种或两种；步骤(I)所述的其它自由基聚合性不饱和丙烯酸酯类单体优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯或苯乙烯中的一种或两种以上；步骤(I)所述的丙烯酸酯混合单体的配合比率，更优选为由以下的成分组成:5 10质量份甲基丙烯酸羟乙酯，8 18质量份甲基丙烯酸甲酯，6 13质量份甲基丙烯酸丁酯，5 12质量份甲基丙烯酸，12 30质量份丙烯酸丁酯，6 12质量份苯乙烯单体；步骤(2)所述的乳化剂优选为十二烷基硫酸钠与聚氧乙烯-8-辛基苯基醚按质量比为3:1比例组成的复配乳化剂；所述的乳化剂的加入量为丙烯酸酯混合单体总量的3% ；步骤(2)所述的水为去离子水；`步骤(2)所述的引发剂优选为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的一种；步骤(2)所述的碱性化合物优选为乙胺、丙胺、丁胺、苄胺、单乙醇胺、新戊醇胺、2-氨基丙醇、3-氨基丙醇、二乙胺、三乙胺、异丙胺、二异丙胺、三异丙胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、胺水、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种；更优选为乙醇胺；通过碱性化合物达到的中和率优选为30% 100%，更优选为60% 90% ；制备获得的水分散性丙烯酸酯共聚物的酸价为15 150mg KOH/g，优选40 IOOmg KOH/g ;羟值为 30 150mg KOH/g，优选40 IOOmg KOH/g ;玻璃化温度为 20 60°C，优选25 45°C;分子量为10000 100000，优选20000 60000的范围，分子量分布为I 5。所述的有机硅改性二氧化硅分散液是由正硅酸乙酯通过溶胶-凝胶法制备，制备方法如下:将正硅酸乙酯、乙醇、水按重量比为3 4:12 15:1 2混合均匀，加热升温至50 75°C，用盐酸调节体系pH至3 4，在机械搅拌的条件下维持温度持续反应8 12h，即得SiO2的醇溶胶，在制得的SiO2醇溶胶中加入硅烷偶联剂，在75 80°C水浴加热条件下冷凝回流2 3h，冷却，即得有机硅改性二氧化硅分散液。所述的盐酸优选为0.lmol/L盐酸；所述的娃烧偶联剂，优选为乙稀基二乙氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、乙稀基二(β -甲氧基乙氧基)硅烷、Y -氨丙基三乙氧基硅烷、Y -(甲基丙稀酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-巯丙基三甲氧基硅烷或Y-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷中的至少一种，所述的硅烷偶联剂加入量为所用正硅酸乙酯质量的10% 15%;所述的有机娃改性二氧化娃分散液具有粒度为1.5 8.5 μ m ;所述的有机硅改性二氧化硅分散液的粒径大小可以通过调节正硅酸乙酯、乙醇、去离子水三者之间的比例来控制；所述的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物的制备方法，包含以下步骤:称取水分散性丙烯酸酯共聚物140 316质量份，有机硅改性二氧化硅分散液30 65质量份放入反应器中，升温至60 70°C，在机械搅拌下冷凝回流I 2h，然后将混合物超声分散10 30min，制备得到消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物。所述的超声分散的条件为500W。所述的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂的应用为可将消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂用于制备水性体系的消光涂料，获得的消光涂料涂覆至金属器件上，获得光泽30以下的涂膜表面。本专利技术的反应原理为:本专利技术中的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物制备的第I阶段反应，将含有羟基的不饱和单体、含有羧基的不饱和单体和其它自由基聚合性不饱和丙烯酸酯类单体进行乳液聚合，得到水分散性丙烯酸酯共聚物；第2阶段反应，将正硅酸乙酯在乙醇-水溶液中酸催化水解反应得到二氧化硅低聚物，再和硅烷偶联剂反应，得到有机硅改性二氧化硅分散液；接着将第2阶段得到的有机硅改性二氧化硅分散液分散在第I阶段得到的水分散性丙烯酸酯共聚物 中，搅拌均匀超声分散后形成消光用水溶性阴离子丙烯酸树本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，其特征在于由以下质量份的组分制备获得：水分散性丙烯酸酯共聚物?????140～316质量份；有机硅改性二氧化硅分散液???30～65质量份。
【技术特征摘要】
1.一种消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，其特征在于由以下质量份的组分制备获得: 水分散性丙烯酸酯共聚物 140 316质量份； 有机娃改性二氧化娃分散液 30 65质量份。2.根据权利要求1所述的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，其特征在于:所述的水分散性丙烯酸酯共聚物通过包含如下的方法制备得到: (1)将6 15质量份含羟基的不饱和丙烯酸酯类单体，5 15质量份含羧基的不饱和丙烯酸酯类单体和35 95质量份其它自由基聚合性不饱和丙烯酸酯类单体混合均匀，获得丙烯酸酯混合单体，备用； (2)在氮气的保护下，取乳化剂、100 221质量份水、1/4的步骤(I)制备的丙烯酸酯混合单体、1.2 2.8质量份质量浓度为5%的引发剂水溶液，混合均匀，在75 85V反应0.5 lh，制得种子乳液；然后滴加剩余的3/4的丙烯酸酯混合单体和3.6 8.4质量份质量浓度为5%的引发剂水溶液，滴加时间控制在3 5h，滴加完毕后保温I 3h，加入碱性化合物调节反应体系PH值至8.0 9.0，得到水分散性丙烯酸酯共聚物。3.根据权利要求2所述的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，其特征在于:步骤(I)所述的含羟基的不饱和丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯或聚丙二醇单丙烯酸酯中的至少一种；步骤(I)所述的含羧基的不饱和丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸或丙烯酸中的一种或两种；步骤(I)所述的其它自由基聚合性不饱和丙烯酸酯类单体为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯或苯乙烯中的一种或两种以上。4.根据权利要求2所述的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，其特征在于:步骤(1)所述的丙烯酸酯混合单体的配合比率为由以下的成分混合而成:5 10质量份甲基丙烯酸羟乙酯，8 18质量份甲基丙烯酸甲酯，6 13质量份甲基丙烯酸丁酯，5 12质量份甲基丙烯酸，12 30质量份丙烯酸丁酯，6 12质量份苯乙烯单体。5.根据权利要求2所述的消光用水溶性阴离子丙烯酸树脂组合物，其特征在于:步骤(2)所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠与聚氧乙烯-8-辛基苯基醚按质量比为3:1比例组成的复配乳化剂；所述的乳化剂的加入量为丙烯酸酯混合单体总量的3% ;步骤(2)所述的水...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞浩，区菊花，张敏，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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