[發(fā)明專利]叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711115099.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN107722165B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許飛;張漢青;莊振宇;祝寶英;胡中;周麗;劉明;王艷艷;劉漢功;陳衛(wèi)東;朱柯;丁幫勇;楊光華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油常州涂料化工研究院有限公司;中海油能源發(fā)展股份有限公司;中海油常州環(huán)保涂料有限公司
• 主分類號(hào): C08F220/14
• 分類號(hào): C08F220/14;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/20;C08F8/00;C09D175/04;C09D5/08
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1.一種叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂，其特征在于：所述水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂通過共同聚合而成，其原材料包括共聚單體、反應(yīng)型稀釋劑、助溶劑和引發(fā)劑；所述共聚單體包括親水型丙烯酸單體、羥基丙烯酸酯單體和非功能型乙烯基類單體；非功能型乙烯基類單體是指除親水型丙烯酸單體和羥基丙烯酸酯單體之外的乙烯基類單體；

其中，各組分用量以占所有聚合原材料總質(zhì)量的百分比計(jì)，

反應(yīng)型稀釋劑：15～70％；

助溶劑：5-30％；

親水型丙烯酸單體：2.5～10％；

羥基丙烯酸酯單體：0.2～30％；

非功能型乙烯基類單體：10～70％；

引發(fā)劑：0.1-6％；

所述反應(yīng)型稀釋劑為環(huán)氧酯-叔碳酸縮水甘油酯加成物，通過三羥甲基丙烷和酸酐的開環(huán)產(chǎn)物將環(huán)氧酯和叔碳酸縮水甘油酯連接起來；所述的環(huán)氧酯-叔碳酸縮水甘油酯加成物的制備方法為：

加入等摩爾比的脂肪酸和環(huán)氧樹脂，加入阻聚劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌并升溫至140～150℃進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，保溫5～8小時(shí)，得到環(huán)氧酯加成物，備用；所述阻聚劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為脂肪酸和環(huán)氧樹脂總質(zhì)量的0.5～3％；

加入1mol的三羥甲基丙烷，加入3mol的酸酐類化合物進(jìn)行開環(huán)，在120～150℃下反應(yīng)3～5小時(shí)，完成酸酐開環(huán)反應(yīng)，隨后，加入1mol的所述環(huán)氧酯加成物，升高溫度至160～210℃反應(yīng)5～8小時(shí)，降溫至80℃以下，繼續(xù)加入2mol的叔碳酸縮水甘油酯，升高溫度至140～150℃反應(yīng)5～8小時(shí)，得到環(huán)氧酯-叔碳酸縮水甘油酯加成物；

所述脂肪酸為亞麻油酸、油酸、妥爾油脂肪酸、大豆油酸、桐油酸和脫水蓖麻油酸中的一種或幾種；

所述共聚單體和引發(fā)劑組成混合單體組分，在反應(yīng)過程中分為兩部分加入；

第一部分為混合單體組分A，包括0.5～3％的丙烯酸、0.1～10％的丙烯酸羥丙酯、5～30％的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及丙烯酸異辛酯、0.05～3％的二叔戊基過氧化物；

第二部分為混合單體組分B，包括2～7％的丙烯酸、0.1～20％的甲基丙烯酸羥乙酯、5～40％的丙烯酸異辛酯和0.05～3％的二叔戊基過氧化物。

2.權(quán)利要求1所述的叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)丙烯酸酯單體的準(zhǔn)備

配制丙烯酸酯混合單體組分，包括混合單體組分A和混合單體組分B；其中，混合單體組分A包括0.5～3％的丙烯酸、0.1～10％的丙烯酸羥丙酯、5～30％的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及丙烯酸異辛酯、0.05～3％的二叔戊基過氧化物；

混合單體組分B包括2～7％的丙烯酸、0.1～20％的甲基丙烯酸羥乙酯、5～40％的丙烯酸異辛酯和0.05～3％的二叔戊基過氧化物；

所述百分比是指各組分用量占所有聚合原材料總質(zhì)量的百分比；

(2)環(huán)氧酯-叔碳酸縮水甘油酯加成物的制備

加入等摩爾比的脂肪酸和環(huán)氧樹脂，加入阻聚劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌并升溫至140～150℃進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)，保溫5～8小時(shí)，得到環(huán)氧酯加成物，備用；所述阻聚劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為脂肪酸和環(huán)氧樹脂總質(zhì)量的0.5～3％；

加入1mol的三羥甲基丙烷，加入3mol的酸酐類化合物進(jìn)行開環(huán)，在120～150℃下反應(yīng)3～5小時(shí)，完成酸酐開環(huán)反應(yīng)，隨后，加入1mol的所述環(huán)氧酯加成物，升高溫度至160～210℃反應(yīng)5～8小時(shí)，降溫至80℃以下，繼續(xù)加入2mol的叔碳酸縮水甘油酯，升高溫度至140～150℃反應(yīng)5～8小時(shí)，得到環(huán)氧酯-叔碳酸縮水甘油酯加成物；

(3)叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂的制備

加入15～70％的環(huán)氧酯-叔碳酸縮水甘油酯加成物和5～30％助溶劑作為反應(yīng)底料，攪拌升溫至140～145℃，滴加混合單體組分A，在140～145℃下滴加結(jié)束；然后繼續(xù)在140～145℃下滴加混合單體組分B；滴加結(jié)束后，在140～145℃下保溫1～2小時(shí)，得到叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂；

所述百分比是指各組分用量占所有聚合原材料總質(zhì)量的百分比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，混合單體組分A的滴加時(shí)間為3～4小時(shí)；混合單體組分B的滴加時(shí)間為2～3小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂的制備方法，其特征在于：所述阻聚劑為對(duì)苯二酚和2,6-二叔丁基對(duì)甲酚中的一種或兩種；所述酸酐類化合物為甲基六氫苯酐和丁二酸酐的一種或兩種。