[發明專利]一種羥基丙烯酸樹脂水分散體及其制備方法

有效

• 申請號: 201710741998.4
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107540785B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 曹俊;屈良端;侯騰騰;莊東青
• 申請（專利權）人: 南通博億化工有限公司
• 主分類號: C08F220/20
• 分類號: C08F220/20;C08F220/18;C08F220/14;C08F212/08;C08F220/06;C08F2/06;C09D133/14
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

本申請公開了一種羥基丙烯酸樹脂水分散體，其粘度為：800～2000mPa·s、VOC含量為：7.1～7.2g/100g、羥值為：4.5％±0.1％、酸值為：8～15mgKOH/g；該羥基丙烯酸樹脂水分散體由下述方法制備得到：在0.5～2MPa加壓條件下，將聚合單體和引發劑混合液滴加入有機溶劑中，經過自由基溶液聚合的方式得到羥基丙烯酸樹脂，后經中和、加水稀釋、分散，得到羥基丙烯酸樹脂水分散體。制備得到的水分散體不僅具有有機溶劑含量(VOC)低；無需加入有刺激性氣味的鏈轉移劑；制備工藝簡單等優勢，而且其存儲穩定性佳。

技術領域

本發明涉及化工水性涂料領域，具體涉及一種羥基丙烯酸樹脂水分散體及其制備方法。

背景技術

溶劑型涂料由于含有大量的有機溶劑，會造成一系列污染環境和危害健康的問題，隨著人們環保意識的提高和國家《環保法》的頒布，其使用也受到了越來越多的限制。水性涂料因其主要溶劑為水，屬于環境友好型涂料，是當前涂料行業發展的趨勢之一。水性涂料的主要成膜物質——水性樹脂，也因此受到了廣泛的關注和研究。水性羥基丙烯酸樹脂由于其光澤高、耐候性好、保色保光性好等優異的性能，而被廣泛用于水性氨基烤漆和雙組分聚氨酯漆領域，但國內的水性羥基丙烯酸樹脂多為乳液型或粘度很大的樹脂水分散液。前者由于有乳化劑的存在，影響后期涂料的性能；后者由于樹脂本身粘度大，故需加入大量稀釋劑來降低涂料的粘度，因此造成施工固含量低，影響施工效率。

一般生產水分散型羥基丙烯酸樹脂都是通過自由基溶液聚合，聚合完成后蒸餾除去全部或部分溶劑、中和、加水稀釋。典型的例子如：專利CN200810164126.7所述，聚合步驟中選用衣康酸、馬來酸酐、富馬酸、(甲基)丙烯酸等作為聚合單體，從而使聚合物中引入一定量的羧基基團，再加入堿性物質使樹脂上的羧基基團離子化從而大大提高了樹脂的水溶性，是樹脂可以均勻的分散在水中。同時由于羧基基團離子化，造成不同聚合物鏈段間相互排斥，不易發生團聚，提高了樹脂的存儲穩定性。為了使樹脂具有更好的水溶性和更好的存儲穩定性，一般需引入較多的羧基，至少需使固體樹脂的酸值達到30-50mg KOH/g樹脂，但這會使羥基丙烯酸樹脂的耐水、耐堿性下降。這類方法通過后期抽除有機溶劑，從而降低了羥基丙烯酸樹脂水分散體中VOC含量，實際并沒有降低有機溶劑的使用。此法還存在抽出溶劑不易回收利用，制備成本高，抽除過程不易控制，容易引起粘度劇增甚至膠化等問題；又如，CN201010275369.5通過分步自由基溶液聚合法制備，通過采用特定類型的引發劑，輔以鏈轉移劑，并以較高溫度聚合反應，制備得到羥基丙烯酸樹脂水分散體，此法通過兩步滴加的方法，工藝也較復雜，而且在聚合中加入了巰基乙醇，十二烷基硫醇這樣有刺激性氣味的鏈轉移劑。

據我們所知，具備存儲穩定性好、凍融性佳、低VOC、高羥值、低酸值、優異水溶性、低粘度、聚合體系中可不加入有刺激性氣味的鏈轉移劑并且工藝簡便的制備羥基丙烯酸樹脂水分散體的方法尚未被報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種存儲穩定性好、凍融性佳、低VOC、高羥值、低酸值、優異水溶性、低粘度的羥基丙烯酸樹脂水分散體，并且在聚合體系中可不加入有刺激性氣味的鏈轉移劑。

為解決上述技術問題，采用的技術方案是：一種羥基丙烯酸樹脂水分散體，其粘度為：800～2000mPa·s，VOC含量7.1～7.2g/100g，羥值4.5％±0.1％，酸值8～15mgKOH/g；該羥基丙烯酸樹脂水分散體由下述方法制備得到：在0.5～2MPa加壓條件下，將聚合單體和引發劑混合液滴加入溶劑中，進行溶液聚合的方式得到羥基丙烯酸樹脂，后經中和，加水稀釋，分散，得到羥基丙烯酸樹脂水分散體。

本發明要解決的第二個技術問題是：提供一種工藝簡便的羥基丙烯酸樹脂水分散體的制備方法。

為解決上述技術問題，采用的技術方案是：一種羥基丙烯酸樹脂水分散體的制備方法，其制備步驟包括：