[發明專利]一種外墻涂料用水溶性丙烯酸樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201710829789.5
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107674144B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 周正有;羅廣圣;鄧曉華
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F230/08;C08F2/38;C08J3/24;C09J133/14
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本發明提供了一種高硬度、強附著力、耐水性好的水溶性丙烯酸樹脂及其制備方法。本發明采用水溶性醇醚作為溶劑，采用丙烯酸里的羧基實現水溶性，制備了一種水溶性丙烯酸樹脂。本發明通過添加一定量的硅烷單體提高樹脂的附著力和耐候性，采用一定的環氮基團來交聯羧基，從而實現樹脂的耐水性能。本發明與現有技術相比具有以下優點：本產品為水溶性樹脂，不會給環境帶來污染；本產品具有較高硬度，較強附著力，和較好耐水性能，可以大大降低成本。

技術領域

本發明涉及一種樹脂及其制備方法，尤其涉及一種外墻涂料用水溶性丙烯酸樹脂及其制備方法。

背景技術

隨著全球環境污染日益加劇，人類賴以生存的環境正遭受嚴重破壞，世界各國紛紛出臺更嚴厲的法律法規來治理污染，以降低碳排放和環境污染。在涂料領域，采用水性涂料取代溶劑型涂料是目前時代發展必然趨勢，也就是用水性樹脂取代溶劑型樹脂。與溶劑型樹脂相比，水性樹脂具有無氣味或低氣味、成本低廉、設備容易清洗等優點，但目前在附著力、硬度、耐水性等方面還存在一些不足，需要進一步改進。

外墻涂料用樹脂主要有水性聚氨酯和水性丙烯酸樹脂，水性聚氨酯由于價格比較貴，因此采用水性丙烯酸樹脂較為普遍，尤其是水性丙烯酸乳液。然而采用丙烯酸乳液目前存在附著力差，耐水性差等缺點，這主要是由于采用了表面活性劑來乳化樹脂，表面活性劑親水親油，涂料實干后，表面活性劑殘留在涂層中，水分子侵入會破壞膜的致密性，導致耐水性。而且丙烯酸乳液在流平性等方面都效果不好。

發明內容

本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種高硬度、強附著力、耐水性好的水溶性丙烯酸樹脂及其制備方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種外墻涂料用水溶性丙烯酸樹脂，由下述重量配比的原料組成：

丙二醇甲醚120～140份，偶氮二異丁腈0.5～1.5份，甲基丙烯酸甲酯110～130份，丙烯酸丁酯20～40份，丙烯酸40～55份，甲基丙烯酸異冰片酯1.0～2.0份，乙烯基三乙氧基硅烷1.0～2.0份，巰基乙酸1.0～2.0份、氨水40～60份、去離子水200～300份、交聯劑10～30份。

所述外墻涂料用水溶性丙烯酸樹脂的制備方法為：

(1)按配方量稱取丙二醇甲醚和0.4份偶氮二異丁腈引發劑加入四口玻璃瓶中，攪拌加熱到82℃；

(2)按配方量稱取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、乙烯基三乙氧基硅烷，甲基丙烯酸異冰片酯、巰基乙酸、0.8-1.0份偶氮二異丁腈混合在一起，攪拌均勻，得到混合單體；

(3)向步驟(1)的四口玻璃瓶中加入22％的混合單體打底，82℃保溫30min后，開始滴加剩余單體，在2-3h滴加完畢，82℃保溫1-2h后，升溫到87℃，87℃保溫2-3h，然后降溫到45℃，加入氨水中和，攪拌30min，再加入去離子水，降溫到室溫后，加入交聯劑交聯羧基，即可得到水溶性丙烯酸樹脂。

所述22％的混合單體為混合單體質量的22％；

反應的溶劑采用醇醚類，主要有乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚等，考慮到揮發性，本發明采用丙二醇甲醚。

所述交聯劑為氮丙啶類交聯劑。

本發明中，甲基丙烯酸甲酯是硬單體，提供樹脂需要的硬度性能；丙烯酸丁酯是軟單體，提供樹脂柔軟性能。丙烯酸是功能性單體，可以提高樹脂附著力和耐水性能。乙烯基三乙氧基硅烷提高樹脂附著力。甲基丙烯酸異冰片酯提高樹脂硬度。

鏈轉移劑主要有巰基乙醇、巰基乙酸、十六硫醇，本發明采用巰基乙酸作為鏈轉移劑。

引發劑有偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰等，考慮到副反應問題，本發明采用偶氮二異丁腈作為引發劑。