[發(fā)明專利]一種改性聚丙烯酸酯乳液及由其組成的涂料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210011211.X
• 申請(qǐng)日: 2022-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN114276498A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓小軍;王平;趙華陽;張文飛;陳永福;吳小龍;王徽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽紅太陽新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08F283/00
• 分類號(hào): C08F283/00;C08F220/14;C08F220/20;C08F220/18;C08F212/08;C09D151/08;C08G18/46
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

本發(fā)明一種改性聚丙烯酸酯乳液及由其組成的涂料，屬于水性聚丙烯酸改性技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以改性聚氨酯對(duì)聚丙烯酸酯進(jìn)行改性，提高了聚丙烯酸酯的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和耐熱性能；該改性聚氨酯以端羥丙基聚二甲基硅氧烷為軟性核，以異氰酸酯鏈(含有苯基酰氨基)為硬鏈，且含有封端雙鍵、封端羧基和封端羥基，封端的雙鍵可與聚丙烯酯的單體進(jìn)行反應(yīng)，接入聚丙烯酸的分子結(jié)構(gòu)中；超支化結(jié)構(gòu)，提高了聚丙烯酸酯的支化程度，降低分子鏈間的纏繞，降低聚合物的粘度，避免有機(jī)稀釋劑的使用，使得水性聚丙烯酸酯的涂料更加環(huán)保，此外，超支化結(jié)構(gòu)有利用于相應(yīng)涂料形成涂膜時(shí)互穿網(wǎng)絡(luò)的形成，促進(jìn)涂膜力學(xué)性能的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水性聚丙烯酸改性技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種改性聚丙烯酸酯乳液及由其組成的涂料。

背景技術(shù)

水性聚丙烯酸酯由于其良好的環(huán)保性、耐光性、耐候性和施工性，廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、家具、塑料等金屬或非金屬表面的防腐涂料中。水性丙烯酸酯涂料按照成膜方式的不同，可以分為熱塑性和熱固性兩類，其中，熱固性丙烯酸樹脂在干燥成膜的過程中通過自身含有的交聯(lián)基團(tuán)(羧基、羥基)或是外加的交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)形成既不熔融也不溶解的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其耐熱、耐水、耐溶劑性能要優(yōu)于熱塑性丙烯酸樹脂。但是，由于聚丙烯樹脂的主鏈還是線型聚合物鏈(雙鍵加成聚合形成的碳鏈)，造成聚丙烯酸樹脂綜合機(jī)械性能低、硬度低，僅僅依靠丙烯酸酯類單體中含有的羧基、羥基或小分子交聯(lián)劑提高聚丙烯酸樹脂的交聯(lián)度是有限的，并不能獲得機(jī)械性能優(yōu)異、耐熱、耐腐蝕的聚丙烯酸樹脂。通常做法是對(duì)聚丙烯酸酯進(jìn)行改性，在其分子鏈中引入其他交聯(lián)基團(tuán)(如環(huán)氧基)或是耐水功能基團(tuán)(如硅氧鏈、含氟烷鏈)。如中國專利CN109135517B公開的一種水性環(huán)氧丙烯酸防腐涂料，包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：A組份，環(huán)氧丙烯酸樹脂40-60份、顏填料15-30份、防銹顏料5-15份、潤濕分散劑0.5-2份、增稠劑0.2-1.5份和水6-15份；B組份，水性胺固化劑4-10份，助劑0-5份和水2-10份；該發(fā)明將環(huán)氧基引入丙烯酸體系中，利用了環(huán)氧基交聯(lián)特性，進(jìn)而使得環(huán)氧丙烯酸既具有環(huán)氧樹脂優(yōu)異的防腐性能、附著力和硬度，還具有丙烯酸樹脂優(yōu)異的柔韌性和耐候性等特性。但是，該發(fā)明提供的防腐涂料成膜后的耐熱性有待進(jìn)一步提高。

因此，本發(fā)明提供了一種改性聚丙烯酸酯乳液及由其組成的涂料，采用乳液聚合法制成聚氨酯/聚丙烯酸酯的復(fù)合乳液，以改性聚氨酯對(duì)聚丙烯酸酯進(jìn)行改性，提高了聚丙烯酸酯的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和耐熱性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改性聚丙烯酸酯乳液及由其組成的涂料，以解決背景技術(shù)中提到的問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種改性聚丙烯酸酯乳液，包括以下步驟制成：

步驟一、將超支化聚酯多元醇加入三口燒瓶中，加熱使其熔融，控制溫度為85-90℃，加入異佛爾酮二異氰酸酯，再加入二月桂酸二丁基錫，攪拌反應(yīng)30min，然后降溫至60℃，加入甲基丙烯酸-β羥乙酯，攪拌反應(yīng)3h，隨后加入丁二酸，繼續(xù)反應(yīng)3h，降溫至35℃，加入三乙胺中和攪拌30min，得改性聚氨酯，其中，超支化聚酯多元醇、異佛爾酮二異氰酸酯、甲基丙烯酸-β羥乙酯、丁二酸的質(zhì)量比為100∶20-30∶8-15∶12-15，二月桂酸二丁基錫的加入質(zhì)量為超支化聚酯多元醇質(zhì)量的3-5％，三乙胺的加入物質(zhì)的量為丁二酸物質(zhì)的量的0.6-0.7倍；

在上述反應(yīng)中，利用超支化多元醇中的醇羥基和異佛爾酮二異氰酸酯反應(yīng)，使得超支化多元醇接枝有異氰酸酯基，再利用該異氰酸酯基與甲基丙烯酸-β羥乙酯反應(yīng)，使得超支化多元醇接枝雙鍵，隨后加入的丁二酸可與超支化多元醇中的羥基或異氰酸酯基反應(yīng)，使得超支化多元醇接枝有羧基，最終得改性聚氨酯，可知，該改性聚氨酯具有超支化結(jié)構(gòu)，且含有封端雙鍵、封端羧基和封端羥基(未反應(yīng)的羥基)；