[發(fā)明專利]超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂的制備方法及其工業(yè)面漆

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011314342.2
• 申請日: 2020-11-21
• 公開（公告）號: CN112724326B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 單云芳
• 申請（專利權(quán)）人: 上?；萃炕た萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C08F283/01
• 分類號: C08F283/01;C08F212/12;C08F212/08;C08F220/14;C08F220/18;C08F220/06;C09D151/08;C09D7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂及其制備方法和由該水性樹脂制備得到的水性工業(yè)面漆。超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂的制備方法：先將多元醇和功能性單體進行酯化反應(yīng)，得到超支化預(yù)聚物；然后將植物油脂肪酸和多元羧酸或酸酐加入到超支化預(yù)聚物中，進行酯化反應(yīng)，得到超支化醇酸樹脂；最后將丙烯酸酯單體或乙烯基單體和功能性親水單體等混合以后，滴加到超支化醇酸樹脂中，進行自由基聚合反應(yīng)，得到超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂。該水性樹脂具有粘度低、酸值低、氣味低等特點，并具有很好的耐水性和儲存穩(wěn)定性。水性工業(yè)面漆的各項性能均可與溶劑型醇酸面漆相媲美。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的涂料行業(yè)，具體地說，涉及一種水性醇酸樹脂及其制備方法，特別涉及一種超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂的制備方法。同時，還涉及一種以該超支化水性丙烯酸改性醇酸樹脂為基料配制的水性醇酸工業(yè)面漆及其制備方法。

背景技術(shù)

醇酸樹脂是涂料用合成樹脂中發(fā)展最早、用量最大、用途最廣的一類樹脂品種。醇酸樹脂由于其低分子量，顯示出格外好的成膜性能，從而使涂膜具有非常高的光澤度，而且由于其易于施工和與氧氣交聯(lián)，自干性好的特性，更令其得到廣泛的應(yīng)用。但它們的干燥和固化相當(dāng)慢，尤其在常溫下更是如此；同時，其涂膜的硬度低、耐水性和耐候性也較差。為了提高醇酸樹脂的性能，可以用丙烯酸對其進行改性。丙烯酸樹脂具有色淺、耐候、耐光、耐熱，耐腐蝕性好、保色保光性強等特點。采用丙烯酸類對醇酸樹脂進行改性，可以使醇酸樹脂具有優(yōu)異的保光保色性、耐候性、耐久性和耐腐蝕性及快干、高硬度等優(yōu)點，從而擴寬醇酸樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。

隨著國民環(huán)保意識的增強，限制揮發(fā)性有機化合物排放量的法律法規(guī)的制定，以及石油能源的緊張，傳統(tǒng)的溶劑型涂料正受到越來越大的挑戰(zhàn)，涂料的水性化趨勢愈來愈明晰。將丙烯酸樹脂接枝到水性醇酸樹脂上，對水性醇酸樹脂進行丙烯酸改性的研究已經(jīng)有很多報道。中國專利[專利號：01818924.5]公開了一種水性丙烯酸改性醇酸樹脂，其制備方法為：(1)制備一種磺化醇酸樹脂產(chǎn)物；(2)制備一種丙烯酸酯化脂肪酸產(chǎn)物；(3)讓磺化醇酸樹脂產(chǎn)物與丙烯酸酯化脂肪酸產(chǎn)物在合適的聚合條件下發(fā)生反應(yīng)，制備出水性丙烯酸改性醇酸樹脂。中國專利[專利號：98809745.1]公開了一種丙烯酸改性水性磺化醇酸分散液在水中的水基膠乳。該丙烯酸改性水性醇酸是一種混合樹脂，是通過至少一種烯鍵不飽和單體在一種有至少一個側(cè)鏈磺酸鹽官能度的水性醇酸的存在下的乳液聚合來實現(xiàn)的。它可以通過含有潛在氧化性官能的丙烯酸單體的混合膠乳的制備，也可以通過至少一種丙烯酸單體在一種有至少一個側(cè)鏈磺酸鹽官能度的水性醇酸的存在下的乳液聚合來實現(xiàn)，該丙烯酸聚合物的潛在氧化性官能度能使聚合存活。中國專利[專利號：01127425.5]公開了一種水性丙烯酸改性醇酸樹脂，其制備方法為：先制備一種含有桐油酸酯的醇酸樹脂，再以此醇酸樹脂與預(yù)定酸值的丙烯酸(酯)類混合單體進行自由基共聚。丙烯酸(酯)類單體在引發(fā)劑作用下，在桐油酸酯的共軛雙鍵上進行加成共聚，形成以丙烯酸為側(cè)鏈、醇酸樹脂為主鏈的共聚物。以上這些專利制備的水性丙烯酸改性醇酸樹脂的結(jié)構(gòu)都是線性的，具有超支化結(jié)構(gòu)的水性丙烯酸改性醇酸樹脂還未見報道。

超支化聚合物是一類新興的高分子材料，具有高度支化、結(jié)構(gòu)較規(guī)整的分子結(jié)構(gòu)，具有很窄的相對分子質(zhì)量分布，與樹枝形聚合物有類似的結(jié)構(gòu)。由于超支化聚合物具有類似三維球形的緊湊結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)和分子間的鏈纏結(jié)現(xiàn)象遠小于線性聚合物，其分子間作用力較小，因此，相對于常規(guī)同等分子量的線性聚合物具有更低的粘度，更好的相容性和柔韌性。超支化聚合物分子結(jié)構(gòu)緊湊，流體力學(xué)體積小，具有較低的溶液及熔融粘度，具有良好的有機溶劑溶解性，分子外圍含有較多的反應(yīng)性官能團，反應(yīng)活性高且易進行改性，可以通過端基改性賦予其新的樹脂特性與功能，特別適合用于制備高性能涂料用樹脂。

因為超支化聚合物獨特的結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的物理化學(xué)特性，而且合成工藝簡單，正成為合成化學(xué)中一個新的研究熱點，在涂料領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容