[發明專利]一種納米改性水性丙烯酸樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 202011505256.X
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112662256B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 姚增祥;安毅;孟慶光
• 申請（專利權）人: 上海奇想青晨新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18
• 代理公司: 上海灣谷知識產權代理事務所(普通合伙) 31289
• 代理人: 茆學光

本發明公開了一種納米改性水性丙烯酸樹脂及其制備方法，該水性丙烯酸樹脂包括以下組分及其質量百分含量：聚合物溶液60?80％；納米分散液2?8％；去離子水20?30％；上述組分質量百分含量之和為100％。本發明采用納米材料改性的方法制備水性丙烯酸樹脂，組分中不含乳化劑，也不引入高含量的親水基團。反相初始階段為油包水狀態，納米材料由于具有親水?親油作用，可以迅速進入油?水的表面從而將水包覆呈小液滴。隨著水的加入，水液滴增加直至形成連續水相，納米材料將樹脂包覆成小油滴，形成水包油狀態的穩定乳液。另外，使用的納米分散液可以自固化形成耐水性極佳的不溶物，在漆膜干燥后均勻分布于漆膜中，可以提高漆膜的耐水性、耐化學介質性及耐鹽霧性。

技術領域

本發明屬于水性涂料領域，具體涉及一種納米改性水性丙烯酸樹脂及其制備方法。

背景技術

通常水性丙烯酸樹脂有兩種合成方法，即乳液法和分散體法。乳液法是采用具有表面活性結構的乳化劑為穩定劑，乳化劑將樹脂包覆、使樹脂呈顆粒狀分散于水中。丙烯酸酯乳液聚合采用的乳化劑含量一般為單體總量的1％-5％，制成漆膜時，乳化劑殘留于漆膜中，引起耐水性和耐化學介質性的下降；分散體法是先在溶劑中進行乙烯基、丙烯酸酯單體的自由基聚合，配方中需要較高含量的親水基團如羧基，磺酸基，酰胺基等，一般含量為單體總量的5％-10％，然后加入胺類物質中和，形成陰離子結構，最后加水分散形成水分散樹脂。分散體法制備的水性丙烯酸樹脂由于親水基團含量高，制成自干漆后漆膜的耐水性和耐鹽霧性較差。

發明內容

本發明的目的，就是為了解決上述問題而提供了一種納米改性水性丙烯酸樹脂及其制備方法，不使用乳化劑，也不引入高含量的親水基團，利用納米材料特殊的水-油平衡作用而均勻分布于水-聚合物膠粒的界面，從而將聚合物均勻穩定的分散于水中，使用的納米分散液是一種可以自固化的材料，漆膜干燥后固化形成不溶于水的沉積物，均勻分布于漆膜中，可以提高漆膜的耐水性、耐化學介質性及耐鹽霧性。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明的一種納米改性水性丙烯酸樹脂包括以下組分及其質量百分含量：

聚合物溶液 60-80％；

納米分散液 2-8％；

去離子水 20-30％；

上述組分質量百分含量之和為100％；

其中，

聚合物溶液由以下質量百分含量的組分通過自由基聚合方式制得：

40-60％的溶劑、10-20％的乙烯基單體、20-35％的丙烯酸酯單體和0.5-1.1％的功能單體和1.2-2.2％的引發劑，上述組分質量百分含量之和為100％；

溶劑選自乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇和丙酮中的至少一種；

功能單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、雙丙酮丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯和丙烯酰嗎啉中至少一種；

引發劑選自過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈中的至少一種；

納米分散液包括以下組分及其重量份數：

主元素前驅體選自氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、四氯化鈦、三氯化鋁、氯化亞鐵、氯化銅、氯化鈹、氯化鍶、氯化鋇、氯化硼、氯化鍺、氯化錫、氯化鉛、氯化砷、氯化鍶、氯化鎳、氯化釩、氯化鎵中的至少一種；

摻雜元素前驅體選自磷酸二氫鈉、磷酸三鉀、硝酸鉀、硝酸鈉、硫酸鈉、硫酸鉀中的至少一種；