[發明專利]一種水性丙烯酸樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201811418934.1
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN111217955A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 陶棟梁;金鳳;宋苗苗;車紅彪;王永忠;姜廣鵬;陳繼堂;張琳;崔玉民;張宏;李慧泉
• 申請（專利權）人: 阜陽師范學院
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/20;C08F230/08;C08F2/06;C08F2/38;C09D133/12
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 路永斌;劉冬梅

本發明公開了一種水性丙烯酸樹脂的制備方法及由所述方法制得的水性丙烯酸樹脂，該方法包括以下步驟：向反應器中加入有機溶劑和鏈轉移劑，混合；加入混合物A1，其中，混合物A1包括丙烯酸類單體I、有機硅和引發劑；加入混合物A2，其中，混合物A2包括有機溶劑、鏈轉移劑和引發劑，反應；加入混合物B1，其中，混合物B1包括丙烯酸類單體II、有機硅和引發劑；加入混合物B2，其中，混合物B2包括有機溶劑、鏈轉移劑和引發劑，反應。由本發明制備的丙烯酸酯水性分散體所形成的漆膜，具有良好的耐水性、抗沖擊性、光澤度，以及較高的硬度、附著力等優異性能。

技術領域

本發明涉及高分子合成領域，具體涉及一種水性丙烯酸樹脂的制備方法及其制備的水性丙烯酸樹脂。

背景技術

近年來，隨著生活水平的不斷提高和科技的不斷發展，人們對環境保護越來越重視。傳統的溶劑型涂料釋放的可揮發有機化合物(VOC)是現代社會中的主要污染源。排放到空氣中的VOC通常有刺激性氣味，能夠被直接吸入體內或者刺激眼睛、皮膚等，造成身體的嚴重損傷和精神的折磨。

隨著人們對環保越來越重視，水性涂料受到越來越多的關注。水性漆以水作溶劑，綠色環保且節省了大量的資源；消除了施工過程中的火災危險性；還降低了對大氣的污染。水性涂料在濕表面和潮濕環境中可以直接涂覆在表面進行施工；對材質表面的適應性好，涂層的附著力強。另外，涂裝的工具可以用水清洗，大大的減少了清洗溶劑的消耗。

水性丙烯酸樹脂可作為水性涂料的成膜介質，水性丙烯酸類樹脂主要是在引發劑作用下由多種丙烯酸類單體通過自由基聚合反應所生成的共聚產物。良好的光澤度、成膜性好、穩定性高和耐化學品性、生產與使用安全、且無污染、價格便宜、施工性能良好等是水性丙烯酸樹脂特有的優點，它是一種綠色環保型的產品，但是，在現有技術由水性丙烯酸樹脂形成的漆膜的硬度低，耐水性、附著力和抗沖擊性能較差，限制了其發展。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現：采用溶液聚合的方法制備水性丙烯酸樹脂，通過分步加入原料，且勻速連續滴加的方式加入到反應體系中，并控制一定的回流溫度，自由基聚合制得水性丙烯酸樹脂，該水性丙烯酸樹脂的平均粒徑小，由該水性丙烯酸樹脂形成的漆膜具有較高的硬度、附著力、抗沖擊性能和耐水性，且該水性丙烯酸樹脂的制備方法簡單，易于實現，適宜大規模工業化生產，從而完成本發明。

本發明一方面在于提供一種水性丙烯酸樹脂的制備方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、向反應器中加入有機溶劑和鏈轉移劑，混合；

步驟2、向反應器中加入混合物A1，所述混合物A1包括丙烯酸類單體I、有機硅和引發劑；

步驟3、向反應器中加入混合物A2，反應，所述混合物A2包括有機溶劑、鏈轉移劑和引發劑；

步驟4、向反應器中加入混合物B1，所述混合物B1包括丙烯酸類單體II、有機硅和引發劑；

步驟5、向反應器中加入混合物B2，所述混合物B2包括有機溶劑、鏈轉移劑和引發劑，反應。

本發明的另一方面提供一種水性丙烯酸樹脂，優選為根據本發明第一方面所述的方法制得，該水性丙烯酸樹脂的平均粒徑低于1200nm。

本發明所具有的有益效果為：

(1)本發明提供的水性丙烯酸樹脂的制備方法，采用在恒定較高的溫度下，分步加料且勻速滴加的方法制備水性丙烯酸樹脂，使得聚合過程平穩進行，易于控制，使得水性丙烯酸樹脂的生產重現性好，且具有優異的性能；