一種水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于分子材料學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸樹脂類系由丙烯酸、甲基丙烯酸及其醋類分別搭配相互共聚而成.由于構(gòu)成不同、比例不同、聚合度不同，產(chǎn)品型號、規(guī)格就不同，外國產(chǎn)品總稱為Eudragit，分別有Eu-dragitE, L, S, RL, RS等，我國生產(chǎn)有樹脂1.1I，III號.EudragitE、樹脂II是以二甲胺基甲基丙烯酸醋和其他中性甲基丙烯酸酷類共聚而成；EudragitL.S、樹脂1.1I，III是以甲基丙烯酸與不同比例甲基丙烯酸酷類共聚而成；EUdra-gitRL(10%氯化三甲胺甲基丙烯酸)，RS型(含5%氯化三甲胺甲基丙烯酸醋)為含有某些季胺基因的丙烯酸和甲基丙烯酸醋的共聚物。
[0003]與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，水性涂料具有價格低、使用安全，節(jié)省資源和能源，減少環(huán)境污染和公害等優(yōu)點，因而已成為當(dāng)前發(fā)展涂料工業(yè)的主要方向。水性丙烯酸烯樹脂涂料是水性涂料中發(fā)展最快、品種最多的無污染型涂料。
[0004]水溶性丙烯酸樹脂多屬陰離子型，共聚樹脂的單體中選用適量的不飽和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸等，使側(cè)鏈上帶有羧基，再用有機胺或氨水中和成鹽而獲得水溶性。此外樹脂側(cè)鏈上還可以通過選用適當(dāng)單體以引入-0H羥基、-C0NH2酰氨基或-0-醚鍵等親水基團而增加樹脂的水溶性。中和成鹽的丙烯酸樹脂能溶于水，但其水溶性并不很強，常常形成乳濁狀的液體或是粘度很高的溶液，所以在水溶性樹脂中必須加入一定比例的親水助溶劑來增加樹脂的水溶性。
[0005]丙烯酸樹脂具有漆膜色淺、水白透明、優(yōu)異的耐化學(xué)品性和耐候性，在涂料工業(yè)中引用廣泛。傳統(tǒng)的丙烯酸樹脂通常含有大量的有機溶劑，對環(huán)境造成污染，而水性丙烯酸樹脂由于其不含有機溶劑或含有環(huán)保型溶劑，對環(huán)境造成的污染相對要少很多，因此，越來越受到人們的重視，是未來樹脂的發(fā)展方向。
[0006]丙烯酸樹脂中用量最大的一類樹脂是丙烯酸多元醇樹脂，由于它分子中含有可交聯(lián)的羥基單體，可以與氨基樹脂或異氰酸酯樹脂交聯(lián)反應(yīng)，制備性能優(yōu)異的涂料。這類丙烯酸多元醇樹脂經(jīng)過親水改性，可以直接用于水性涂料中，但是其漆膜外觀與傳統(tǒng)的溶劑型涂料相比，外觀差，漆膜弊病多。本發(fā)明通過聚酯多元醇樹脂對丙烯酸主體樹脂進行了改性，制備了一種水稀釋型丙烯酸多元醇樹脂，有效的提高了漆膜外觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供該水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂的制備方法。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]—種水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂，按照重量份數(shù)，由以下成分反應(yīng)而得:10?30份的聚酯多元醇、6?15份的乙稀基單體、10?30份的甲基丙稀酸酯單體、4?15份的功能性單體、2?4份的甲基丙烯酸單體、0.5?1.5份的引發(fā)劑、16?22份的助溶劑、2?5份的中和劑、15?20份的去離子水。
[0011]進一步地，所述聚酯多元醇是平均分子量為1000?10000，羥基含量在1.0?5.0% wt的飽和聚酯樹脂。
[0012]進一步地，，所述乙稀基單體為苯乙稀。
[0013]進一步地，，所述甲基丙烯酸酯單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯中的一種或幾種的混合。
[0014]進一步地，所述功能性單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的一種或幾種的混合
[0015]進一步地，所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化苯甲酸叔戊酯、過氧化二叔戊基、過氧化二叔丁基中的一種或幾種的混合。
[0016]進一步地，所述助溶劑為乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇正丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚中的一種或幾種的混合。
[0017]進一步地，所述中和劑為三乙胺、三乙醇胺、N，N_ 二甲基乙醇胺中的一種或幾種的混合。
[0018]—種水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂的制備方法，包括有以下步驟:
[0019](1)升溫過程:將聚酯多元醇、助溶劑加入到反應(yīng)釜中，然后通入氮氣，加熱升溫至110°C?160°C，保溫30分鐘；
[0020](2)混合反應(yīng)過程:將乙烯基單體、甲基丙烯酸酯單體、功能性單體、甲基丙烯酸單體、引發(fā)劑按比例預(yù)先混合，并且在3?5小時內(nèi)均勻滴加進反應(yīng)釜中，進行自由基反應(yīng)，滴加完畢，補加0.1?0.2% wt的助溶劑和0.1?0.2% wt引發(fā)劑，繼續(xù)保溫2小時。
[0021](3)攪拌過程:保溫完畢，降溫到60°C?70°C，在15分鐘內(nèi)滴加中和劑，滴加完畢后攪拌30分鐘。
[0022](4)降溫過程:在1小時內(nèi)往反應(yīng)釜中均勻滴加去離子水，滴加完畢，繼續(xù)保溫1?2小時，降溫到10°C?40°C，過濾出料，得到淡黃色透明的水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂。
[0023]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0024]本發(fā)明所述水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂為水性樹脂，用其制備的水性涂料，不會有揮發(fā)性有機溶劑污染，環(huán)境友好；通過聚酯樹脂對丙烯酸主題樹脂的改性，在保留丙烯酸樹脂優(yōu)異的耐化學(xué)性能和耐候性能的同時，有效提高了樹脂的外觀和流平性能。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明:
[0026]實施例1
[0027]—種水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂的制備方法，包括有以下步驟:
[0028](1)將200g聚酯多元醇(數(shù)均分子量4000，固含為80%，羥基含量為3.5%)U85g乙二醇丁醚加入到反應(yīng)釜中，通氮氣，加熱升溫到150°C，保溫30分鐘；
[0029](2)將90g苯乙稀、86g甲基丙稀酸甲酯、96g丙稀酸丁酯、90g甲基丙稀酸輕乙酯、30g丙烯酸、8g過氧化二叔戊基引發(fā)劑預(yù)先加入到滴加罐中混合均勻，3.5小時滴加進反應(yīng)釜中進行自由基聚合反應(yīng)，滴加完畢后，補加14g的乙二醇丁醚和lg過氧化二叔戊基引發(fā)劑的混合液，保溫2小時。
[0030](3)保溫完畢，降溫到66°C，15分鐘內(nèi)滴加30g的N，N- 二甲基乙醇胺進行中和，滴加完畢，攪拌30分鐘。
[0031](4) 1小時內(nèi)往反應(yīng)釜中，均勻滴160g的去離子水，滴加完畢，繼續(xù)保溫1小時，降溫到40°C，過濾出料，得到淡黃色透明的水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂。
[0032]制備所得產(chǎn)物固含量為56%，粘度3100mPa.s，羥基含量3.1%。
[0033]實施例2
[0034]—種水稀釋型聚酯改性丙烯酸多元醇樹脂的制備方法，包括有以下步驟:
[0035](1)將100g聚酯多元醇(數(shù)均分子量4000，固含為80%，羥基含量為3.5%)U95g乙二醇丁醚加入到反應(yīng)釜中，通氮氣，加熱升溫到150°C，保溫30分鐘；
[0036](2)將150g苯乙稀、110g甲基丙稀酸甲酯、110g丙稀酸乙基己酯、67g甲基丙稀酸羥乙酯、35g丙烯酸、8g過氧化二叔戊基引發(fā)劑預(yù)先加入到滴加罐中混合均勻，3.5小時滴加進反應(yīng)釜中進行自由基聚合反應(yīng)，滴加完畢后，補加14g的乙二醇丁醚和lg過氧化二叔戊基引發(fā)劑的混合液，保溫2小時。
[0037](3)保溫完畢，降溫到60°C，15分鐘內(nèi)滴加35g的N，N- 二甲基乙醇胺進行中和，滴加完畢，攪