[發(fā)明專利]一種水性丙烯酸醇酸樹脂及其制備方法和應(yīng)用

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110009508.4
• 申請(qǐng)日: 2011-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN102127213A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁麗蕓;肖嘯;譚必恩;馮俊;胡愛瓊;劉琴;程賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);武漢雙虎工業(yè)涂料有限公司
• 主分類號(hào): C08G63/20
• 分類號(hào): C08G63/20;C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C08L67/08;C09D167/08;C09D7/12
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 夏惠忠

1.一種水性丙烯酸醇酸樹脂，其特征在于，它是用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯四種丙烯酸單體和引發(fā)劑及鏈轉(zhuǎn)移劑在有機(jī)溶劑中進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)得到的丙烯酸類預(yù)聚物，再另用植物油與三羥甲基丙烷進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物，然后用丙烯酸類預(yù)聚物與醇解產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物。

2.一種水性丙烯酸醇酸樹脂乳液，其特征在于，它是在權(quán)利要求1所述的水性丙烯酸醇酸樹脂中加入中和劑、助溶劑和蒸餾水得到的乳液。

3.權(quán)利要求2所述的水性丙烯酸醇酸樹脂乳液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯四種丙烯酸單體和引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑在有機(jī)溶劑中進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)制備得到丙烯酸類預(yù)聚物；

步驟二：用植物油與三羥甲基丙烷進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物；

步驟三：將丙烯酸類預(yù)聚物與醇解產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到水性丙烯酸醇酸樹脂；

步驟四：在水性丙烯酸醇酸樹脂中加入中和劑、助溶劑和蒸餾水即得到水性丙烯酸醇酸樹脂乳液。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟一所述的用丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯這四種丙烯酸單體合成丙烯酸類預(yù)聚物的具體方法是：在裝有機(jī)械攪拌、回流冷凝管、2個(gè)恒壓滴液漏斗的反應(yīng)器中加入有機(jī)溶劑，保持磁力攪拌，通保護(hù)氣體氮?dú)?0min-60min并加熱至100-105℃，然后分別把溶有引發(fā)劑的丙烯酸類單體混合物和鏈轉(zhuǎn)移劑，置于2個(gè)恒壓滴液漏斗中，恒溫下3-3.5h勻速滴完后保溫反應(yīng)1-1.5h，降溫至室溫，得到丙烯酸預(yù)聚物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑是醋酸丁酯或二甲苯；所述的引發(fā)劑是過(guò)氧化二苯甲酰BPO或偶氮二異丁腈AIBN；所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為十二烷硫醇；所用的四種丙烯酸單體的總重量等于所用的有機(jī)溶劑的重量，并且所用的四種丙烯酸單體的重量比為丙烯酸∶甲基丙烯酸甲酯∶丙烯酸甲酯∶甲基丙烯酸丁酯＝1∶1∶3.5∶4.5，鏈轉(zhuǎn)移劑的用量為所用四種丙烯酸單體總重量的2％-7％，引發(fā)劑的用量為所用四種丙烯酸單體總重量的0.2％-0.5％。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟二所述的用植物油與三羥甲基丙烷進(jìn)行酯交換反應(yīng)得到醇解產(chǎn)物的具體方法是：在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷?凝器的反應(yīng)容器中加入植物油、多元醇以及催化劑，通保護(hù)氣體氮?dú)?0min-60min，并加熱至230-240℃，保溫醇解0.5-1h，降溫至室溫，得到醇解產(chǎn)物，所述的植物油是亞麻油或桐油；所述多元醇是三羥甲基丙烷或季戊四醇；所述催化劑為氫氧化鋰；植物油與多元醇的重量用量比為3.5∶1-4∶1，催化劑的用量為所用四種丙烯酸單體總重量的0.3％-0.5％。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟三所述的將丙烯酸類預(yù)聚物與醇解產(chǎn)物進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到水性丙烯酸醇酸樹脂的具體方法是：在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝器的反應(yīng)器中加入按權(quán)利要求4所述的制備方法制得的丙烯酸預(yù)聚物和按權(quán)利要求6所述的制備方法制得的醇解產(chǎn)物及回流冷凝劑，丙烯酸預(yù)聚物與醇解產(chǎn)物的重量用量比為1∶0.8-1∶1.1，回流冷凝劑的用量為丙烯酸預(yù)聚物和醇解產(chǎn)物總質(zhì)量的8％-10％，升溫至210-215℃，保溫反應(yīng)70-90min即得丙烯酸醇酸樹脂，所述的回流冷凝劑可以是甲苯或二甲苯。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟四所述的在水性丙烯酸醇酸樹脂中加入中和劑、助溶劑和蒸餾水即得到水性丙烯酸醇酸樹脂乳液的具體方法是：將權(quán)利要求7制備得到的丙烯酸醇酸樹脂降溫至125℃后加入中和劑至體系pH值在7到8之間，再加入助溶劑，助溶劑用量為丙烯酸預(yù)聚物和醇解產(chǎn)物總質(zhì)量的10％-15％，降溫至75℃后在800rpm的攪拌速度下加入蒸餾水至固含量45％-55％，保溫分散30min，出料即得丙烯酸醇酸樹脂乳液。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的中和劑為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液、氨水、三乙胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺中的一種或兩種以上的混合物；所述的助溶劑為乙二醇丁醚或丙二醇丁醚。