[發明專利]固體丙烯酸樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201610381634.5
• 申請日: 2016-06-01
• 公開（公告）號: CN105968252B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 凡鳳;董其寶
• 申請（專利權）人: 湖南晟通納米新材料有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F218/10;C08F212/08;C08F222/14;C08F220/18;C08F220/28;C08F220/06
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【技術領域】

本發明涉及涂料技術領域，尤其涉及固體丙烯酸樹脂及其制備方法。

【背景技術】

固體丙烯酸樹脂與溶劑型、乳液型、溶劑轉水性型丙烯酸樹脂相比具有獨特的性能優點，貯存、運輸與使用更安全更經濟，廣泛應用于涂料工業、印刷油墨、包裝工業等。目前，國內固體丙烯酸樹脂大多采用懸浮聚合或溶劑聚合后再回收溶劑制備。懸浮聚合散熱容易，生產可間歇操作，但產品中留有部分助劑，提純過程復雜，且聚合反應不易控制，生產控制要求嚴格；后期樹脂清洗過程中產生大量廢水，污染環境，烘干過程能耗高。溶劑聚合反應平穩，安全性較好，生產過程中大量使用溶劑，回收損耗大，存在安全與環境污染問題。國外也有采用高溫、高壓實現連續本體聚合合成固體丙烯酸樹脂技術，該方法生產產品純度高，產品穩定性也好，但設備投資大，生產過程存在嚴重安全隱患，且不利于量少多規格定制化品種生產。

韓華石油化學株式會社專利ZL99814773.7和CN10134854在高溫(150～260℃)高壓環境下采用本體聚合制備出分子量分布指數小于或等于2的水溶性丙烯酸樹脂。本體聚合反應效率較高，可得到分子量較低，分子量分布指數小，酸值較高的水溶性丙烯酸樹脂，高溫高壓反應難以控制，玻璃化轉變溫度Tg值高。

CN201110214649和CN201310094917采用半連續溶液聚合方式合成丙烯酸酯樹脂溶液，將混合單體、引發劑和分子量調節劑分數次滴加進溶劑，得到聚合物溶液，后過濾干燥得到固體丙烯酸樹脂。該方法合成的樹脂子量可控、分子量分布窄、玻璃化溫度可調節，但樹脂的合成及其制備工藝流程復雜，生產效率不高，且生產過程中溶劑用量高達40％以上。

CN201010123305采用半連續溶液聚合工藝制備重均分子量、酸值與玻璃化轉變溫度均可調的水溶性固體苯丙樹脂。該方法聚合環境為常壓且溫度較低，生產安全，能耗較低，酸值與Tg值可控，聚合工藝簡單。但該方法以巰基酸類物質為鏈轉移劑，得到的產品氣味不友好，生產過程中溶劑使用量大，溶劑回收等問題。

因此，實有必要提供一種新的固體丙烯酸樹脂及其制備方法來克服上述技術問題。

【發明內容】

本發明需要解決的技術問題是提供一種聚合溫度低、水分散性優異的固體丙烯酸樹脂及其制備方法。

本發明一種固體丙烯酸樹脂，由下述重量百分比的原料組成：

內增塑單體 25～40％；

丙烯酸酯單體 0～35％；

含羧基單體 10～15％；

含羥基單體 6～9％；

乙烯類單體 0～35％；

引發劑 3～7％。

優選的，所述內增塑單體化合物為叔碳酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、新壬酸乙烯酯、馬來酸二異辛酯、馬來酸二正丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二(正)丁酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或者幾種混合物。

優選的，所述丙烯酸酯單體為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯中的一種或幾種混合物。

優選的，所述含羧基單體為(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸中的一種或者幾種混合物。

優選的，所述含羥基單體為(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、羥甲基丙烯酰胺中的一種或者幾種混合物。

優選的，所述含乙烯類單體選自苯乙烯、丙烯晴、甲基苯乙烯中的一種或者幾種。

優選的，所述引發劑選自偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰、二叔丁基過氧化物、二叔戊基過氧化物中的一種或者幾種。

本發明還提供了上述固體丙烯酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)往反應釜投入內增塑單體，升溫至160～180℃；

(2)滴加溶解好引發劑的丙烯酸酯單體、含羧基單體、含羥基單體和乙烯類單體組成的混合單體，在3～10h內滴完，并保溫1h；

(3)補加剩余引發劑，保溫2～3h；

(4)降溫至80℃出料，冷卻得到固體丙烯酸樹脂。

與相關技術相比，本發明的有益效果在于：

(1)本發明一種固體丙烯酸樹脂合成過程中未使用任何有機溶劑，是一種安全、環保、無毒的產品。

(2)本發明一種固體丙烯酸樹脂通過引入反應性內增塑單體叔碳酸乙烯酯、馬來酸二異辛酯、馬來酸二正丁酯、衣康酸、衣康酸二甲酯、衣康酸二(正)丁酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯，對聚合物鏈段進行了內增塑，因此粘度低。

(3)本發明一種固體丙烯酸樹脂在常壓合成，聚合溫度低，生產安全簡便，流程簡單。