[发明专利]醇酸丙烯酸杂化乳胶涂料及其制备方法

说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及高分子化学及聚合物涂料组合物技术。

背景技术

传统涂料油墨用高聚物多为溶剂型，主要品种有：醇酸树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、氨基树脂及其相互改性等。这些树脂在后期涂料油墨方面应用及施工过程中会使用大量的有机溶剂。这些溶剂在施工及材料固化过程中要挥发到大气中，对施工人员的健康有害，污染环境，并且造成能源浪费。随着世界各国环保意识不断增强，环保法规对涂料中挥发性有机化合物（VOC）含量的限制日益严格，涂料工业朝着低污染、节能型的方向发展。

醇酸树脂在固化成膜前以其低相对分子质量表现出优异的成膜性，使得固化成膜后的涂膜有极高的光泽，且其可制成单组分涂料，易于施工而广泛应用。但醇酸树脂漆膜表面固化后由于隔绝氧气致使实干时间相当慢，漆膜硬度低、耐水性和耐候性较差。因而出现了大量针对醇酸树脂的改性研究，丙烯酸树脂具有色浅、耐候、耐光、耐热、耐腐蚀性好、保色保光性强、漆膜丰满等特点。采用丙烯酸类对醇酸树脂进行改性, 可使醇酸树脂具有优异的保光保色性、耐候性、耐久性和耐腐蚀性及快干、高硬度等优点，拓宽醇酸树脂的应用领域。

在树脂改性方面，通常采用不同种类树脂在有机溶剂中冷拼改性的方法进行，高分子链间在溶剂作用下进行物理混合。当树脂因分子量大小或官能团结构差异相容性差时，虽然在溶剂作用下能均匀分散，但在固化成型过程中随着体系中溶剂量的减少，不同种类的树脂间会显现出相分离状态导致材料性能变差。

因此在涂料油墨用高聚物方面，水性化是减少有机挥发物（VOC）有效途径之一，同时在树脂改性方面通过分子设计运用乳液聚合方法合成新型醇酸丙烯酸杂化乳液用于涂料油墨粘结材料，在满足节能降耗和环境保护要求的基础上，有效解决了涂料油墨用树脂水性化之后材料性能下降的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种醇酸丙烯酸杂化乳胶涂料及其制备方法。

醇酸丙烯酸杂化乳胶涂料及其制备方法，醇酸丙烯酸杂化乳胶涂料，基于醇酸丙烯酸杂化乳胶涂料的总质量，按质量百分数计，醇酸丙烯酸杂化乳胶涂料的组分为：醇酸丙烯酸杂化乳液   65%~80%，颜料3%~4%，填料6~10%，去离子水10%~20%，分散剂0.05-0.5%，消泡剂0.10%~0.30%，催干剂0.9%~3.5%； 

基于醇酸丙烯酸杂化乳液的总质量，按质量百分数计，杂化乳液的组分为：丙烯酸0.7%~0.9%，甲基丙烯酸甲酯8.1%~10.7%，苯乙烯7.6%~10.0%，丙烯酸丁酯11.8%~ 15.6%，醇酸树脂9.0%~19.0%，乳化剂CO-436 0.9%~1.2%，引发剂0.18%~0.24%，PH缓冲剂0.1%~0.2%，保护胶体0.5%~0.6%，去离子水60.0%，PH调节剂APM-95 适量，成膜助剂0.9%~1.2%；

基于制备醇酸树脂的总质量，按质量百分数计，醇酸树脂的组分为：豆油酸55.0%~65.0%，季戊四醇17.0%~19.0%，顺丁烯二酸酐1.07%~1.24%，邻苯二甲酸酐15.54%~17.92%，二甲苯7.5%，苯甲酸1.55%~1.79%；

基于催干剂的总质量，按质量百分数计，催干剂的组分为：异辛酸钴3.70%，异辛酸锰14.81%，异辛酸锆14.81%，乙二醇1.85%，去离子水59.26%，乳化剂CO-436  5.56%。

醇酸丙烯酸杂化乳胶涂料的制备方法，按以上所述组分进行配料，其步骤为：

醇酸树脂的制备步骤为：

（1）在装有搅拌装置、油水分离器和温度计的反应容器中按配方量依次加入豆油酸、季戊四醇、苯甲酸，通氮气保护，开搅拌和冷凝水，1h内升温至180℃；

（2）当温度达到120℃时加入配方量35%~40%的二甲苯；温度到180℃时开始保温，保温40min，温度控制在180～200℃；

（3）加入苯酐和顺酐配方量的1/2及剩余的二甲苯，10min后加入剩余的苯酐和顺酐；升温使温度控制在210～220℃，保温1h；  

（4）升温使温度控制在220～230℃，保温1h后开始测酸值；当酸值<17mgKoH/g时开始降温，降温至180℃，放出油水分离器中的水和二甲苯，开大氮气量，将醇酸树脂中的二甲苯蒸出；降温至80℃，出料;

催干剂的制备步骤为：