[发明专利]卷尺专用水性环氧改性丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，尤其是一种卷尺专用水性环氧改性丙烯酸树脂及其制备方法。

背景技术

水性涂料是以水代替有机溶剂，可以在很大程度上减少涂料行业有机溶剂的使用，其有效性、成本和环境可接受性是显而易见的，因此，越来越受到人们的青睐。

钢卷尺作为工具类产品，以前的涂脂印刷一直使用含大量二甲苯的油性涂料，而且该行业作为劳动密集型企业，操作人员众多，油性涂料不仅有很大的气味，而且很容易失火燃烧，同时二甲苯等溶剂对工人身体的危害也非常大。此时，钢卷尺用水性涂料的发明创造，不仅减少了大量二甲苯的使用，而且水性涂料为不燃烧涂料，生产安全性大大提高，同时对操作人员的身体也没有危害；水性涂料的使用成本也比油性涂料低；是一种环保、低VOC含量的新型涂料产品。

作为水性涂料主要成膜物的水性树脂及其制备方法是水性涂料的技术重点。使用本发明的卷尺专用水性环氧改性丙烯酸树脂制得的水性涂料，可以很好地解决漆膜附着力差、固化慢及外观方面的问题。

发明内容

为了克服现有的水性涂料漆膜附着力差、固化慢和外观方面的不足，本发明提供了一种卷尺专用水性环氧改性丙烯酸树脂及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卷尺专用水性环氧改性丙烯酸树脂，它是环氧树脂与丙烯酸树脂的聚合酯化反应产物，经中和、加水得到的水溶解性溶液，该溶液储存12个月的涂-4杯粘度变化小于5％；

所述环氧树脂的环氧当量为150～6000g/mol；

所述环氧树脂在该溶液总重量中占5％～70％；

所述丙烯酸树脂酸价为40～300mgKOH/g，固体含量为30-70％；

所述丙烯酸树脂是下述组分的自由基聚合产物，各组分及其用量如下：以重量份百分比计，含羟基丙烯酸单体5％～20％，含羧基丙烯酸类单体5％～30％，其他丙烯酸类单体5％～30％，苯乙烯类单体5％～20％，引发剂0.5％～5％，醇醚类助溶剂30％～70％；

所述聚合酯化反应的催化剂用量为所述环氧树脂以固体的重量份的5％～20％。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述丙烯酸树脂酸价为40～300mgKOH/g。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述聚合酯化反应的催化剂是有机胺或无机碱；所述中和使用的中和剂是二甲基乙醇胺、三乙基胺、2-氨基-2-甲基丙醇或氨水中的一种或几种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述丙烯酸树脂的组分，其含羟基丙烯酸类单体是丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的一种或几种；其含羧基丙烯酸类单体是丙烯酸或甲基丙烯酸中一种或两种；其他丙烯酸类单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯中的一种或几种；其苯乙烯类单体是苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯中的一种或几种。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述丙烯酸树脂的组分，其引发剂是过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯和偶氮二异丁腈中的一种或几种；其醇醚类助溶剂是丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、正丁醇、异丁醇、异丙醇、乙醇中的一种或几种。

一种卷尺专用水性环氧改性丙烯酸树脂的制备方法，制备步骤具体如下：

(一)制备丙烯酸树脂

(1)按下述配比准备原料(各组分按重量份百分比计)

如下：含羟基丙烯酸类单体5％～20％，含羧基丙烯酸类单体5％～30％，其他丙烯酸类单体5％～30％，苯乙烯类单体5％～20％，引发剂0.5％～5％，醇醚类助溶剂30％～70％；

(2)制备

在反应容器中加入部分配方量的醇醚类助溶剂，搅拌升温至回流温度，在此温度下滴加由全部配方量的所有单体和部分配方量的引发剂组成的混合物，滴加时间为2～4h，滴加完毕后，在回流温度保温至少0.5h，再滴加剩余的引发剂和醇醚类助剂的混合物，滴加完毕后，再在反应温度保温反应2～3h，降温停止反应，制得酸值为40～300mgKOH/g的丙烯酸树脂，备用；

(二)制备环氧树脂溶液

(1)制备环氧树脂溶液

将环氧当量为150-6000g/mol的市售环氧树脂与其溶剂在容器内一起加热至溶解均匀后，再加热下，滴加胺化剂和剩余溶剂的混合物进行胺化，滴加完，再保温至反应结束，降温，备用；

(三)制备水性环氧改性丙烯酸树脂

(1)准备原料