[發明專利]一種高固體含量苯丙樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201310227707.1
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103319640A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 黃文艷;蔣其民;蔣必彪;周煒虎;楊宏軍;薛小強
• 申請（專利權）人: 常州大學;江蘇朝暉化工有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F220/38;C08F2/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種高固體含量苯丙樹脂的制備方法，屬于高分子合成中支化聚合物的應用技術領域。

背景技術

苯乙烯-丙烯酸酯類共聚體（苯丙樹脂）具有較好的耐化學性能，較高的硬度和較低的生產成本等優點，廣泛用于油漆、建筑涂料領域。目前制備苯丙樹脂的方法主要分成兩類：溶液聚合和乳液聚合。不論是溶液聚合還是乳液聚合制備的苯丙樹脂，其固體含量和黏度都是一個重要指標，它直接關系到溶劑的用量、生產能耗和溶劑回收成本，也就是說直接對生產成本起著決定性作用。但是，目前溶液聚合和乳液聚合制備的苯丙樹脂，其固體含量為30%～60%。當固含量超過60%后，每增加一個百分點的固含量，體系黏度會急劇增加，反應過程中自動加速效應更加劇烈，因此很難獲得性能穩定且可正常施工的高固體含量油漆和涂料。

若要得到高固體含量樹脂，就必須要對其黏度進行調節。一般情況下，自由基聚合得到的聚合物本身黏度很高，可通過降低聚合物的分子量來降低黏度，但是，一味地降低分子量，會造成每個樹脂分子上的羥基數不夠，導致后面交聯固化不完全，同時分子量降低使得樹脂的玻璃化轉變溫度降低，直接影響到樹脂性能，最終影響到油漆和涂料的性能。

支化聚合物由于其獨特的三維球狀結構，分子間不易發生鏈纏結等特點，相比于線型聚合物而言，其具有較低的熔融黏度和溶液黏度，大量的分子內空穴以及良好的溶解性能。因此在樹脂結構上引入支鏈，可以有效地降低樹脂的黏度，從而提高油漆或者涂料的固體含量，減少溶劑的用量，降低溶劑回收成本和改善對環境的影響。

本發明以含有可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的新型化合物和α-甲基苯乙烯線性二聚體為功能單體，利用新型化合物中的雙鍵和巰基形成具有支化結構的聚合物，同時利用巰基和α-甲基苯乙烯線性二聚體來調節樹脂的分子量，得到黏度較低的共聚體，從而獲得高固體含量苯丙樹脂。該發明對高固體含量油漆和涂料的理論研究與應用具有重要意義。

發明內容

本發明公開了一種高固體含量苯丙樹脂的制備方法，其特征是：將含可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的新型化合物引入到反應體系中，原位生成具有支化結構的共聚體；調節含可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的新型化合物和α-甲基苯乙烯線性二聚體兩者的質量比，可以調節反應共聚物的支化程度和分子量，得到黏度相對較低，固體含量高的苯丙樹脂。該聚合反應操作簡單易行，提高苯丙樹脂的固體含量，可減少溶劑的用量以及生產過程對環境帶來的影響。

一種高固體含量苯丙樹脂的制備方法，按照下述步驟進行：將共聚單體、功能單體和引發劑均勻混合后滴加到溫度為130～140℃的溶劑中，經常規自由基聚合反應6～8小時，得到苯丙樹脂。

其中共聚單體、功能單體、引發劑、溶劑的質量比為：

共聚單體：功能單體：引發劑：溶劑=(64～69)：(0.95～3)：(0.05～3)：30

其中所述的功能單體為可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的新型化合物和α-甲基苯乙烯線性二聚體的混合物，兩者的質量比為0～3:1；混合物滴加時間為4小時。

其中所述的共聚單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羥丙酯或丙烯酸異辛酯中的一種或者幾種。

其中所述的引發劑為過氧化苯甲酰等自由基聚合的引發劑。

其中所述的溶劑為二甲苯、重芳烴或丙二醇甲醚醋酸酯。

本發明的優點：將含可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的新型化合物引入到反應體系中，原位生成具有支化結構的共聚體；再利用巰基和α-甲基苯乙烯線性二聚體來調節樹脂的分子量；調節含可聚合雙鍵和鏈轉移巰基的新型化合物和α-甲基苯乙烯線性二聚體兩者的質量比，可以調節反應共聚物的支化程度和分子量，得到黏度較低的共聚體，從而獲得高固體含量苯丙樹脂。操作簡單易行，生產成本低廉，環境污染減少。

附圖說明

圖1實施例1、2、6和7所得聚合物的特性黏度隨分子量的變化曲線（Mark-Houwink曲線）。

圖2是實施例1和2所得支化聚合物的支化因子g′與分子量變化趨勢圖（g′為相同分子量下支化聚合物與線型聚合物的特性粘度（Intrinsic?Viscosity）比值g′=[η]_branched/[η]_linear；g′越小，支化程度越高）。

具體實施方式

實施例1