[發明專利]一種丙烯酸樹脂及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210738794.6
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN114891154A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 馬曉陽;羅暉;李樹偉;湯漢良
• 申請（專利權）人: 廣東絢繽材料科技有限公司
• 主分類號: C08F220/28
• 分類號: C08F220/28;C08F220/14;C08F212/08;C08F220/18;C08F220/20;C08F220/06;C09D133/14;C09D133/08;C09D133/10;C09D125/14
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 嚴靜

本發明涉及一種丙烯酸樹脂及其制備方法和應用，屬于精細化工合成領域。本發明提供一種丙烯酸樹脂，由以下重量份的原料制成：檸檬酸改性單體5?20份、硬單體5?35份、軟單體5?20份、羥基單體5?25份、羧基單體1?3份、引發劑1?6份和有機溶劑20?40份。本發明丙烯酸樹脂具有高固體份、低黏度的特征，用于涂料中能夠滿足汽車涂料、工業涂料等領域的涂裝要求；同時VOC含量低，進一步降低了丙烯酸樹脂涂料在使用過程中的碳排放。

技術領域

本發明屬于精細化工合成領域，具體涉及一種丙烯酸樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

丙烯酸樹脂是一種由含雙鍵的不飽和單體經自由基聚合得到的高分子聚合物，是涂料、膠黏劑、油墨等領域的核心原材料。尤其在涂料領域，因丙烯酸樹脂具有干燥速度快、光澤高、硬度高、耐候性好等優點而深受涂料行業的喜愛。含有羥基的丙烯酸樹脂可以與多異氰酸酯固化劑反應獲得聚氨酯涂料，還可以與氨基樹脂反應獲得高溫氨基涂料，這些涂料在汽車制造與維修、軌道列車、工程機械、風電葉片等領域獲得了廣泛的使用。

常規方法制備丙烯酸樹脂的單體原料主要來源于石油產業，石化原料的使用造成了碳排放居高不下、石化資源越來越短缺，導致目前的產業難以實現可持續化發展。而生物基材料是指農作物、其他植物、谷物、豆科、秸稈等可再生的生物質以及從這些生物質中提取的原料，這些物質和原料再經過生物、化學以及物理等方法可生成新型材料，使用生物質材料替代石化原料，可以減少石油原料的消耗，對環境友好，符合綠色發展的理念。

檸檬酸在自然界中分布很廣，天然的檸檬酸存在于植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實和動物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的檸檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質發酵而制得的。其來源廣泛、價格低廉，是一種常用的酸度調節劑和食品添加劑。檸檬酸分子結構中含有三個羧基，可以和醇、環氧等化合物反應，檸檬酸與乙醇、丁醇等酯化反應的產物可以代替傳統的鄰苯二甲酸二丁酯作為增塑劑使用，已經獲得工業化的應用。

專利公開號CN201610236643.5提供了一種基于無水檸檬酸的4官能度聚氨酯丙烯酸酯及其制備方法和應用。該低粘度4官能度UV光固化聚氨酯丙烯酸酯固化后，具有硬度高、耐磨、耐刮、耐熱、耐候性等優良性能，能夠作為UV涂料、油墨、粘合劑的原料應用；但其無法作為合成丙烯酸樹脂的原料。專利公開號CN201811443699.3提供了一種檸檬酸甲基丙烯酸酯單體聚合得到的聚合物。該單體的聚合物可用于水中重金屬離子的吸附，吸附效率較高。可見，生物質材料檸檬酸在工業領域有廣泛的應用前景，但是，現有技術中鮮有報道將生物質材料檸檬酸引入丙烯酸樹脂體系制備低揮發性有機化合物(VOC)涂料，因此，制備一種基于檸檬酸的丙烯酸樹脂材料是目前需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的問題，提供一種丙烯酸樹脂及其制備方法和應用。

本發明是通過下述技術方案進行實現的：

本發明提供一種丙烯酸樹脂，由以下重量份的原料制成：檸檬酸改性單體5-20份、硬單體5-35份、軟單體5-20份、羥基單體5-25份、羧基單體1-3份、引發劑1-6份和有機溶劑20-40份。

本發明的丙烯酸樹脂由檸檬酸改性單體和其他單體復配，使得丙烯酸樹脂具有高固體份、低黏度的特征，從而降低了丙烯酸樹脂涂料中有機溶劑的使用量，降低了丙烯酸樹脂涂料的VOC含量，進一步降低了丙烯酸樹脂涂料在使用過程中的碳排放。

優選地，所述丙烯酸樹脂，由以下重量份的原料制成：檸檬酸改性單體10-15份、硬單體15-30份、軟單體10-15份、羥基單體15-20份、羧基單體1.5-2.5份、引發劑2-4份和有機溶劑23-35份。

作為本發明所述丙烯酸樹脂的優選實施方式，所述檸檬酸改性單體由無水檸檬酸、叔碳酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯制成。