[發明專利]一種水性丙烯酸樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201510418885.1
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105085771B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 陶棟梁
• 申請（專利權）人: 阜陽師范學院
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F230/08;C08F220/06;C08F2/38
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙)11426
• 代理人: 劉冬梅,路永斌

技術領域

本發明屬于高分子合成領域，具體而言，涉及一種制備水性丙烯酸樹脂的方法以及由所述方法制得的水性丙烯酸樹脂。

背景技術

目前，溶劑型的丙烯酸樹脂產品在我國占有重要的地位，但溶劑型的丙烯酸樹脂因其VOC值高，對環境和人體健康極為不友好，從而面臨著退出市場的危險。加之人們的環保意識在不斷的提高，大量的環保型產品相繼而出，受到了全社會的重視。其中，水性丙烯酸樹脂則更得到人們的青睞。例如，德國的化學巨頭拜耳、巴斯夫、杜邦等對于水性丙烯酸的研發投入了大量精力。

水性丙烯酸樹脂是以水為溶劑，無毒無味、具有成本低，不污染環境等特點。另外，水性丙烯酸涂料的制備更是簡單方便，可根據實際情況靈活設計，按照實際需求在水性丙烯酸樹脂中加入下述的一種或多種助劑：增稠劑、消泡劑、催干劑、防霉殺菌劑、緩蝕劑等。

雖然水性丙烯酸樹脂具有無污染、無毒性、無刺激性、光澤較好、耐化學性好、穩定性高、以及生產安全、價格低廉等優點，但是它自身也有不可消除的缺點，主要表現在樹脂成膜干燥后熱粘冷脆、抗回粘性差、耐熱性不佳、耐水性不長久、抗沖性較差等，從而限制了水性丙烯酸樹脂的應用領域受到限制。因此，為了克服水性丙烯酸樹脂的上述缺點，需要對水性丙烯酸樹脂進行改性。

在現有技術中，大多采用物理共混法，將硅烷偶聯劑直接與水性丙烯酸樹脂共混。這種改性方法雖然簡單方便，但是共混后的乳液穩定性差，容易產生兩相分離，與丙烯酸樹脂聚合物及基材間沒有化學鍵結合，丙烯酸樹脂的性能不會得到有效的改善。

另外，在一些現有技術中，通過化學改性法將含有不飽和鍵的硅烷偶聯劑引入到水性丙烯酸樹脂的骨架中，得到共聚物，從而提高丙烯酸樹脂的性能。雖然此方法在一定程度上提高了水性丙烯酸樹脂的性能，但是得到的水性丙烯酸樹脂的成膜性不好，光澤度差，穩定性較差，固含量較低，另外，在合成過程中，易使得乳液粘度大，不好乳化。

因此，為了克服水性丙烯酸樹脂的上述缺點，需要對水性丙烯酸樹脂進行改性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現：向溶解有鏈轉移劑的溶劑體系中緩慢滴加包含丙烯酸酯類單體混合物I、引發劑和鏈轉移劑的混合物A，補加引發劑和鏈轉移劑，再向體系中緩慢滴加包含丙烯酸類單體混合物II、引發劑和鏈轉移劑的混合物B，再補加引發劑和鏈轉移劑，最后調節體系pH，加入水后即可制得水性丙烯酸樹脂，制得的水性丙烯酸樹脂在使用時可以不加入固化劑，制得的丙烯酸樹脂漆膜與常規使用固化劑制得的丙烯酸樹脂漆膜性能相近，從而完成了本發明。

本發明的目的在于提供以下方面：

第一方面，本發明提供一種制備水性丙酸樹脂的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)向容器中加入溶劑和鏈轉移劑，任選攪拌并升溫；

(2)向步驟1得到的體系中加入包含丙烯酸酯類單體混合物I、硅烷偶聯劑和引發劑的混合物A；

(3)向步驟2得到的體系中補加引發劑和鏈轉移劑，反應，任選在保溫下進行；

(4)向步驟3得到的體系中加入包含丙烯酸類單體混合物II、硅烷偶聯劑和引發劑的混合物B；

(5)向步驟4得到的體系中補加引發劑和鏈轉移劑，反應，任選在保溫下進行；

(6)調節步驟5得到的體系的pH，加水，攪拌，得到水性丙烯酸樹脂。

第二方面，本發明還提供一種由上述方法制得的水性丙烯酸樹脂，其中含有制備過程中添加的溶劑。

第三方面，本發明還提供上述第二方面所述水性丙烯酸樹脂的使用方法，其特征在于，所述水性丙烯酸樹脂在使用時不加入固化劑。

附圖說明

圖1示出實施例1制得樣品的粒度測試結果；

圖2示出實施例1制得樣品的粒徑分布圖；

圖3示出實施例2制得樣品的粒度測試結果；

圖4示出實施例2制得樣品的粒徑分布圖；

圖5示出實施例3制得樣品的粒度測試結果；

圖6示出實施例3制得樣品的粒徑分布圖；

圖7示出由實施例1制得樣品制得漆膜后，其上水滴形態照片；

圖8示出由實施例2制得樣品制得漆膜后，其上水滴形態照片；

圖9示出由實施例3制得樣品制得漆膜后，其上水滴形態照片。

具體實施方式

下面通過對本發明進行詳細說明，本發明的特點和優點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。

以下詳述本發明。