[發明專利]一種聚酯丙烯酸酯水分散體及其制備方法

有效

• 申請號: 201710741970.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107513124B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 曹俊;屈良端;侯騰騰;莊東青
• 申請（專利權）人: 蘇州歌藍樹脂材料科技有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/20;C08F220/14;C08F2/26;C09D133/08;C09D133/14;C09D167/00
• 代理公司: 32103 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種聚酯丙烯酸酯水分散體，由水性飽和聚酯樹脂和聚丙烯酸酯兩部分組成，所述的水性飽和聚酯樹脂作為大分子乳化劑，將聚丙烯酸酯包覆其中；所述的水性飽和聚酯樹脂與聚丙烯酸酯的質量比為1:0.6?1.5；其制備步驟為：步驟一：制得水性飽和聚酯樹脂，步驟二：用含羥基(甲基)丙烯酸類單體、(甲基)丙烯酸烷基酯類單體、引發劑偶氮二異丁腈和/或過氧化苯甲酰、鏈轉移劑巰基乙醇的混合液，滴加入水性飽和聚酯樹脂中，進行自由基聚合反應，得到聚酯丙烯酸酯水分散體；該聚酯丙烯酸酯水分散體整合了聚酯樹脂優異的豐滿度和丙烯酸樹脂的耐候性，可廣泛應用于制備罩光清漆、實色漆和金屬閃光漆等涂料，具有很好的通用性。

技術領域

本發明涉及一種涂料用樹脂的制備方法，具體涉及一種水性聚酯丙烯酸酯水分散體及其制備方法。

背景技術

以丙烯酸樹脂為基體的涂料具有優異的耐候性和保光保色性，但其豐滿度不夠理想；以聚酯樹脂為基體的涂料具有優異的豐滿度，但其耐候性、耐酸堿和耐水性不夠理想。整合兩種樹脂的優點，最大程度滿足行業對于涂料的外觀、干性及耐久性的高要求，是當前行業研究的熱點問題之一。

為了得到丙烯酸改性的聚酯樹脂，大致方案可分為三類：1)冷拼法，即將丙烯酸樹脂和聚酯樹脂物理共混，如專利CN200680030088、CN200810233331；2)先縮聚法，即首先利用順酐、富馬酸、衣康酸等不飽和單體制備不飽和聚酯，而后將(甲基)丙烯酸酯類單體與不飽和聚酯反應，實現兩者的接枝，如CN200680052504；3)先預聚后縮聚法，即首先制備末端帶有羧基或/和羥基的丙烯酸樹脂，然后將其與多元酸和多元醇進行縮合反應，制得丙烯酸改性的聚酯樹脂，如CN200610024367。

冷拼法對樹脂的相容性要求較高，使用范圍有限，效果也不夠理想；先縮聚法需要先制備不飽和聚酯，但由于不飽和聚酯粘度大，官能團位阻較大，雙鍵位置，個數及活性低等問題造成后期進行(甲基)丙烯酸酯類單體的聚合接枝率低，甚至不能夠成功接枝；先預聚后縮聚法工藝，對丙烯酸樹脂的結構要求很高，而且經過高溫縮聚丙烯酸樹脂容易發生裂解，焦化，此法工藝難以控制、容易凝膠化。

專利CN201210329381.9提供一種聚酯丙烯酸酯雜混水分散體的制備方法。此法首先將合成好的聚酯樹脂和丙烯酸酯類單體混合后，然后采用滴加的加料方式，進行丙烯酸溶液聚合，通過這一方法使兩種樹脂鏈段之間形成互穿網絡結構，提高了兩種樹脂的相容性，其本質是“冷拼法”，不過是在一定溫度下進行，而且其形成互穿網絡的另一條“線”是逐漸形成的，這樣會改善兩種樹脂的相容性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對傳統聚酯與聚丙烯酸酯樹脂物理混合相容性差，化學方式改性工藝困難等缺點，提供一種聚酯丙烯酸酯水分散體。

為解決上述技術問題，采用的技術方案為：一種聚酯丙烯酸酯水分散體，由水性飽和聚酯樹脂和聚丙烯酸酯兩部分組成，所述的水性飽和聚酯樹脂作為大分子乳化劑，將聚丙烯酸酯包覆其中；所述的水性飽和聚酯樹脂和聚丙烯酸酯的質量比為1:0.6～1.5；

所述的水性飽和聚酯樹脂，其羥值為80～160mgKOH/g，酸值為60～100mgKOH/g，固體含量為50～60重量％，粘度為1000～3000mPa.s(測試時溫度25±1℃，粘度測試時溫度下同)，數均分子量為2000～4000，玻璃化轉變溫度為-10℃～20℃；

所述的聚酯丙烯酸酯水分散體，其平均粒徑為100～150nm，粒徑分布窄，羥值為100～160mgKOH/g，酸值為40～60mgKOH/g，固體含量為60～70重量％，粘度為1500～4000mPa.s，數均分子量為4000～7000，玻璃化轉變溫度為-10℃～30℃；其制備方法：第一步先制得水性飽和聚酯樹脂，第二步以第一步合成的水性飽和聚酯樹脂為大分子乳化劑，通過向其中逐漸滴加羥基(甲基)丙烯酸類單體、(甲基)丙烯酸烷基酯類單體、引發劑偶氮二異丁腈和/或過氧化苯甲酰、鏈轉移劑組成的混合液，在大分子乳化劑(水性聚酯樹脂)內部進行自由基聚合。