[發明專利]一種粉末涂料用熱固性丙烯酸樹脂及其合成方法和用途

有效

• 申請號: 201310607469.7
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103613698A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 彭云;王鵬飛
• 申請（專利權）人: 王鵬飛
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F212/08;C08F220/32;C08F230/08;C08F2/38;C09D133/12;C09D125/14
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于化工技術領域，涉及樹脂及其合成，尤其是一種粉末涂料用熱固性丙烯酸樹脂及其合成方法和用途。

背景技術

中國是世界粉末涂料生產和消費最大的國家，占全世界的40%以上。用于室外環境的粉末涂料占有相當的比重，而我國的室外粉末涂料目前以TGIC（異氰尿酸三縮水甘油酯）固化羧基聚酯為主，TGIC是異氰尿酸三縮水甘油酯，具有刺激性和影響生殖遺傳的缺點，其生物學毒性已經是共識，在歐洲已被禁用。中國的粉末界人士也多方努力尋找替代TGIC的產品，比如羥烷基酰胺HAA、海因環氧、四甲氧甲基甘脲等，但是這些粉末涂料都存在一些問題，這些問題都屬于材料本身固有的特性，是無法克服的弊端，至今也沒有較完美的解決方案。TGIC型粉末涂料至今仍占中國室外粉末涂料的70%以上，仍是主流。涂料涂裝協會也在積極倡導開發替代品，并禁止TGIC的使用。日本在以丙烯酸樹脂替代TGIC方面作了大量研究，同時還將其在油墨、膠粘劑等其他領域推廣應用，目前日本對于丙烯酸及其酯類的研究走在世界的前列。

丙烯酸酯作為主體成膜物質，以其優異的流平性、耐候性、可低溫固化、可UV光固化、高表面硬度，高耐磨性、環保節能等特性，在涂料原料中成為首選。但因其價格高及合成工藝復雜性，在我國沒有推廣開來。而在日本，丙烯酸粉末涂料一直是主流，日本和歐洲是禁止使用TGIC的。寶馬汽車公司倡導綠色環保節能理念，在汽車涂裝上，經過多種方案篩選，最終確定丙烯酸粉末涂料作為“汽車罩光”和“底涂或中涂”漆之用，隨之其他汽車制造巨頭也相繼推出丙烯酸粉末涂料的應用，眾多優勢已成涂裝界的共識。隨著涂料使用規模的提升，成本的下降也成了必然。同時，大日本油墨化工、三菱、三井、國都、巴斯夫、畢克、臺塑等國際化工巨頭在我國也相繼建廠，我國吉化、揚子石化、巴陵石化等幾十家化工企業也有各種類型的丙烯酸產品投入市場，丙烯酸單體原料供應也日漸豐富和充足，為丙烯酸類樹脂的合成及成本的下降提供了便利和保障。粉末涂料用丙烯酸酯將進入應用的旺盛期。

通過檢索，發現如下幾篇公開專利文獻：

1、制備粉末涂料用丙烯酸樹脂的方法（CN100430424C），該發明涉及僅用碳-碳不飽和鍵反應得到高分子化合物的聚合工藝過程，是分散聚合法，其步驟包括：（1）：反應物配料，分散介質333.3—1000.0，混合單體100.0，自由基引發劑0.5—8，鏈轉移劑0或0.1—1,和分散劑5.0—30.0，其中，分散介質為乙醇或乙二醇單甲醚與去離子水配制而成的混合物。混合單體由軟單體、硬單體和功能單體組成，分散劑為聚氨脂類型的大單體。而本發明與上述發明有明顯不同，屬于溶劑聚合，以二甲苯或甲苯為溶劑而不是乙醇或乙二醇單甲醚與水混合物，單體的品種和質量份也與上述發明有顯著的不同，單體的聚合溫度我們是120℃--130℃，與他們專利描述區別較大。沒有侵犯其專利權保護范圍。

2、一種丙烯酸粉末涂料用樹脂、涂料及涂料的制備方法（CN1053452C），一種丙烯酸粉末涂料及其所使用樹脂和制備方法，采用溶液聚合法，僅使用三種常規單體共聚合成一種含有環氧基的丙烯酸樹脂，然后通過加入各種填料和助劑，經過熱熔混合，粉碎等過程，最終制得丙烯酸粉末涂料。該專利描述與我們專利大不相同，首先是單體的品種完全不同，比如乙烯基三甲基硅氧烷單體、分子量調節劑等沒有提及，各組份品種和質量百分比也不同，更重要的是聚合工藝不同，他們是在180℃—210℃,1.0—1.01×10⁵Pa脫氣，而我們發明是在140℃--160℃蒸餾溶劑。

3、涂料用熱固性丙烯酸樹脂和含有該樹脂的高溫烘烤型聚偏二氟乙烯(PVDF)卷材涂料（CN101177515），公開了一種涂料用熱固性丙烯酸樹脂和含有該樹脂的高溫烘烤型聚偏二氟乙烯(PVDF)卷材涂料，該樹脂的數均分子量為10000～50000；所述樹脂的共聚鏈段由40.0wt.％～90.0wt.％的甲基丙烯酸甲酯、10.0wt.％～60.0wt.％的丙烯酸烷基酯(烷基碳原子數小于等于4)和0.1wt.％～10.0wt.％的功能性丙烯酸單體組成。該樹脂與PVDF樹脂具有優異的混溶性，應用于高溫烘烤型聚偏二氟乙烯(PVDF)卷材涂料中，能提高漆膜的保護效果和抗老化性能，有效改善漆膜的透明性和柔韌性。