[發明專利]一種用于仿電鍍銀涂料的醋酸丁酸纖維素的改性方法

有效

• 申請號: 201110250247.5
• 申請日: 2011-08-29
• 公開（公告）號: CN102432777A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王曉斌;劉維錦
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F290/10
• 分類號: C08F290/10;C08F220/14;C08B3/18;C09D7/12
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技術領域

本發明涉及醋酸丁酸纖維素，特別是涉及一種用于仿電鍍銀涂料的醋酸丁酸纖維素(CAB)的改性方法。

背景技術

醋酸丁酸纖維素(CAB)是目前在效應顏料中廣泛使用的一種纖維素有機酸酯助劑，具有良好的耐水性、耐候性、成膜柔韌性、高透明度和穩定的金屬定向排布性等優點，但它也有硬度不高，耐劃性、耐有機溶劑性差等缺點。目前，對CAB改性方法主要有以下幾種：

(1)通過含有乙烯基的異腈酸酯預聚物和CAB上殘余的羥基反應，再和乙烯基類單體共聚，最后制備出改性的UV固化涂料或其他用途的CAB；

(2)用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類單體在溶有CAB的溶液中聚合的方法對CAB進行改性，得到改性的CAB溶液可直接用于涂料；

(3)通過原子轉移自由基聚合(ATRP)等方法在CAB上接枝乙烯基類單體，以改變CAB的溶解性、穩定性等性能；

(4)用馬來酸酯或富馬酸酯作為改性單體改性CAB，使CAB具有良好的溶解性能。

目前對CAB接枝改性存在的主要問題有：(1)含有乙烯基的異腈酸酯預聚物有劇毒，作為反應物時，在實際應用中，需特殊保護措施，生產成本較高；(2)用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類單體在溶有CAB的溶液中聚合的方法對CAB改性，其最終涂膜的耐溶劑性、硬度等性能沒有明顯的提高，但涂膜的鏡面效果損失較大；(3)用ATRP方法改性CAB，改性工藝復雜，成本較高不易應用于工廠大規模生產；(4)馬來酸酯或富馬酸酯類單體原料成本較高，提高了企業的生產成本。

發明內容

本發明的目的在于針對現有改性方法存在的問題，提供一種能提高涂料耐磨性能、耐溶劑性能和硬度，同時不會損失涂料的金屬感和鏡面效果的CAB改性方法，該方法既安全、簡便，又效果明顯、易工業化。

本發明通過含丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯類單體與CAB進行酯交換反應，使CAB接枝上可以進行自由基聚合的不飽和雙鍵，進而用具有不同特性的單體改性CAB，最終改善CAB的性能。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種用于仿電鍍銀涂料的醋酸丁酸纖維素的改性方法，包括如下步驟：

(1)在容器中通惰性類氣體3-10分鐘，加入60-80％質量的反應溶劑，邊攪拌邊加熱，在70℃-100℃下加入干燥后的CAB，待完全溶解后，且在120-200℃穩定5-10分鐘，加入催化劑、單體和剩余20-40％的反應溶劑，在120-200℃下反應3-15小時，即得含有不飽和雙鍵的CAB；所述單體為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體；

(2)向所得的溶液中，加入涂料用溶劑稀釋溶液，并控制溫度至75-140℃，在混合溶液中滴加共聚單體和引發劑的混合物溶液，并在30-180分鐘滴完，再反應2-5小時，即得改性后的涂料用CAB混合溶液；

以質量份數計，所述原料配方用量為：

所述反應溶劑為芳香類溶劑、碳原子個數為4-7個的酮類溶劑和碳原子個數為7-11個的烷烴類溶劑中的一種或多種；所述芳香類溶劑為甲苯或二甲苯；

所述的催化劑為三乙基氧化錫，二乙基氧化錫、二丁基氧化錫、單丁基氧化錫中的一種或多種；

所述的單體為丙烯酸烷基酯、丙烯酸環烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸環烷基酯中的一種或多種；

所述的涂料用溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯、異丁醇、正丁醇、丙酮、丁酮、乙二醇單丁醚、二甲苯和甲苯中的一種或多種；

所述的引發劑為過氧化物引發劑或偶氮類引發劑中的一種或多種；

所述的共聚單體為含有乙烯基單體、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體、丙烯酸羥烷基酯或甲基丙烯酸羥烷基酯類單體、α-β不飽和羧酸類單體、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺類單體以及含有乙烯基脫水甘油酯類單體中的一種或多種；

所述含有乙烯基單體為苯乙烯、甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯或乙烯腈；

所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸月桂酸酯中的一種或多種；

所述丙烯酸羥烷基酯或甲基丙烯酸羥烷基酯類單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥丙酯；

所述α-β不飽和羧酸類單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或丁烯酸；