[發明專利]一種水性羥基丙烯酸樹脂分散體及其制備方法

在審

• 申請號: 202011331053.3
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112500522A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 宋學禮;馬曉陽;韓知非
• 申請（專利權）人: 商丘市博大化工有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F212/08;C08F220/20;C08F220/14;C08F220/36;C08F212/12;C09D175/04
• 代理公司: 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41160
• 代理人: 付曉利

本發明提出了一種水性羥基丙烯酸樹脂分散體及其制備方法，水性羥基丙烯酸樹脂分散體由以下重量份的原料制備：親水性溶劑15?25份，功能性羧基單體3?8份，含羥基單體10?30份，丙烯酸酯類單體30?50份，乙烯基單體10?20份，引發劑3?10份，堿性化合物1?4份和去離子水80?120份，功能性羧基單體含有仲氨基和長鏈羧基。本發明提高了水性羥基丙烯酸樹脂分散體的穩定性和耐水性，可加快涂料的干燥速度，降低與異氰酸酯發生副反應的概率，減少了漆膜弊病的發生。

技術領域

本發明涉及水性聚氨酯涂料技術領域，特別是指一種水性羥基丙烯酸樹脂分散體及其制備方法。

背景技術

近年來，涂料涂裝行業揮發性有機化合物VOC的排放引起了國家和社會的廣泛重視，環保型的水性涂料、高固體份涂料、光固化涂料、無溶劑涂料等正在成為涂料行業的主流產品。

水性羥基丙烯酸樹脂分散體是水性聚氨酯涂料的主要原材料，其性能和穩定性對于水性聚氨酯涂料的推廣和使用起著舉足輕重的作用。水性羥基丙烯酸樹脂分散體需要與水性多異氰酸酯固化劑配套使用，制備成高端水性聚氨酯涂料，可應用于汽車、軌道列車、大巴車、工業設備、各類工程機械等領域。目前，水性聚氨酯涂料的大規模使用仍然存在較多困難，其中水性羥基丙烯酸樹脂的分散體的穩定性不足、干燥速度慢、耐水性差、體系中的水分與多異氰酸酯反應產生微泡導致光澤降低等是比較常見的幾個技術難題。

發明內容

本發明提出一種水性羥基丙烯酸樹脂分散體及其制備方法，提高了水性羥基丙烯酸樹脂分散體的穩定性和耐水性，可加快涂料的干燥速度，降低與異氰酸酯發生副反應的概率，減少了漆膜弊病的發生。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種水性羥基丙烯酸樹脂分散體，由以下重量份的原料制備：

親水性溶劑15-25份，功能性羧基單體3-8份，含羥基單體10-30份，丙烯酸酯類單體30-50份，乙烯基單體10-20份，引發劑3-10份，堿性化合物1-4份和去離子水80-120份。

進一步地，功能性羧基單體含有仲氨基和長鏈羧基。

進一步地，功能性羧基單體為異氰酸酯丙烯酸乙酯與γ-氨基丁酸以摩爾比1:1，在25-30℃下反應2h得到。

進一步地，親水性溶劑為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、異丙醇、異丁醇中的一種或多種。

進一步地，含羥基單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、2-甲基丙烯酸-4-羥基丁酯中的一種或多種。

進一步地，丙烯酸酯類單體為甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯中的一種或多種。

進一步地，乙烯基單體為苯乙烯、α-甲基苯乙烯中的一種或兩種。

進一步地，引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二叔丁基、過氧化二異丙苯、過氧化二叔戊基中的一種或多種。

進一步地，堿性化合物為三乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或多種。

一種水性羥基丙烯酸樹脂分散體的制備方法，包括以下步驟：將親水性溶劑投入反應釜中，升溫至140-160℃，滴加功能性羧基單體、含羥基單體、丙烯酸酯類單體、乙烯基單體和引發劑的混合液，然后在140-160℃保溫3h，降溫至60-70℃，加入堿性化合物進行中和，最后加入去離子水進行高速分散，制得水性羥基丙烯酸樹脂分散體。

本發明的有益效果：

異氰酸酯丙烯酸乙酯與γ-氨基丁酸反應機理圖