[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?zhí)枺?/td>: 201711115099.X
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: 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（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: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/06;C08F220/18;C08F220/20;C08F8/00;C09D175/04;C09D5/08
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本發(fā)明涉及聚合物技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種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，包括環(huán)氧酯?叔碳酸縮水甘油酯加成物以及叔碳酸化合物改性水性丙烯酸?環(huán)氧酯樹脂的制備。首先使用叔碳酸縮水甘油酯、環(huán)氧樹脂、三羥甲基丙烷和酸酐類化合物制備環(huán)氧酯?叔碳酸縮水甘油酯加成物(EV)，在此基礎(chǔ)上滴加丙烯酸酯類單體進(jìn)行自由基聚合，制備得到叔碳酸化合物改性水性丙烯酸?環(huán)氧酯樹脂。本申請制備的水性丙烯酸?環(huán)氧酯樹脂溶劑含量低，并且通過在水性樹脂中引入環(huán)氧酯結(jié)構(gòu)和叔碳酸結(jié)構(gòu)，同時(shí)提升涂層的防腐性能和耐候性，可用于制備底面合一用雙組份水性聚氨酯涂料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物技術(shù)領(lǐng)域，具體領(lǐng)域?yàn)橐环N水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂。

背景技術(shù)

在工業(yè)涂裝領(lǐng)域，涂層通常是多涂層體系，不同的涂層功能各不相同。例如常見的“底漆+面漆”的涂層體系，底漆提供涂層優(yōu)異的防腐性能，面漆提供涂層優(yōu)異的耐候性和良好的外觀。如果能夠?qū)煞N涂層合并，制備一種“底面合一”涂層，可以大大降低涂裝工序，提高生產(chǎn)效率，并節(jié)省涂料使用的最終成本。由于具有較優(yōu)異的外觀、較好的耐候性和耐溶劑性，雙組份水性聚氨酯通常在工業(yè)防護(hù)領(lǐng)域作為面漆使用。

目前較為常見的雙組份水性聚氨酯涂料的制備方法主要是以水性羥基丙烯酸樹脂為A組分，親水性的異氰酸酯固化劑為B組分，兩者混合后使用。雙組份水性聚氨酯體系的主體樹脂為水性羥基丙烯酸樹脂，一般情況下，基于水性丙烯酸樹脂的涂層防腐性能并不是十分突出。作為主要的成膜樹脂，水性羥基丙烯酸樹脂對最終的雙組份水性聚氨酯涂料的性能起決定性作用。另一方面，環(huán)氧酯涂料體系具有突出的防腐性能，因此可以使用環(huán)氧酯樹脂對水性羥基丙烯酸樹脂進(jìn)行改性。然而，采用環(huán)氧酯改性的水性涂料，涂層體系的耐候性會明顯降低。因此，開發(fā)一種同時(shí)具有優(yōu)異防腐性能和耐候性能的水性羥基丙烯酸樹脂，用于制備可底面合一的雙組份水性聚氨酯涂料，具有較大的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種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，以解決采用環(huán)氧酯改性的水性涂料后涂層體系的耐候性明顯降低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂，其中，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％。

本發(fā)明所述的叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂，其中，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。

本發(fā)明所述的叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂，其中，所述反應(yīng)型稀釋劑和助溶劑為反應(yīng)底料。

本發(fā)明所述的叔碳酸化合物改性水性丙烯酸-環(huán)氧酯樹脂，其中，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％的親水型丙烯酸單體、0.1～10％的羥基丙烯酸酯單體、5～30％的非功能型乙烯基類單體和0.05～3％的引發(fā)劑；