[发明专利]一种聚丙烯酸正丁酯流平剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种用于粉末涂料行业的聚丙烯酸正丁酯流平剂的制备方法。

背景技术

粉末涂料由反应性树脂、颜填料、固化剂及助剂，按一定的比例混合、热挤出和粉碎过筛等工艺制备而成。在常温下经静电喷涂，加热烘烤熔融固化，形成平整光亮的永久性涂膜，达到装饰和防腐蚀的目的。流平剂是一种可以在熔融固化过程中提供相对均一的表面张力，以改善粉末涂料固化后涂膜外观的助剂。

目前常见的流平剂有丙烯酸酯类的均聚物或共聚物，如聚丙烯酸异辛酯，以及含有不同支链的聚硅氧烷。然而，由于此类流平剂成本较高，制约了其发展。

理想的聚丙烯酸酯类流平剂应具有：较窄的相对分子质量分布；较低的表面张力；适当的相对分子质量以及与成膜物有限的相容性。然而，当这类流平剂添加量过大或者涂膜厚度超过120μm时，涂膜表面常常会出现白雾，易形成手印等缺陷。这通常是由于低分子量的流平剂分子迁移到表面引起的。所以，合成一种分子量分布较窄的流平剂成为改善这类流平剂的一个有效途径。

目前，合成窄分布自由基聚合物的方法主要有氮氧稳定自由基聚合(NMP)、原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断链链转移自由基聚合(RAFT)等可控自由基聚合方法。然而，NMP体系的分子量调控剂价格昂贵，且对单体种类有很高的选择性；ATRP体系很难脱除加入的过渡元素催化剂及配体；RAFT体系链转移剂味道难闻、合成过程较为复杂。Matyjaszewsk等人于1995年用廉价易得的碘代化合物作为聚合物分子量调节剂制备了窄分布的聚苯乙烯，并提出了退化转移自由基可控聚合(DTRP)机理，也为此后的烯类单体聚合开辟了一条新的道路。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明选用目前用量最广，价格最便宜的普通自由基聚合法合成的丙烯酸正丁酯均聚物流平剂作为研究对象，提供了一种聚丙烯酸正丁酯流平剂的制备方法，所制备的聚丙烯酸正丁酯流平剂具有较窄的分子量分布及优良的流平性能。

本发明通过以下方法实现。

一种聚丙烯酸正丁酯流平剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将丙烯酸丁酯溶解的碘仿和甲苯溶解的过氧化苯甲酰分别滴入回流状态的甲苯溶液中；(2)滴加结束后，保温进行反应；(3)再次滴加甲苯溶解的过氧化苯甲酰；(4)滴加结束后，保温进行反应；(5)减压蒸馏除去溶剂得到产物。

进一步的，所述的一种聚丙烯酸正丁酯流平剂的制备方法，包括以下优选的步骤：(1)将50g丙烯酸丁酯溶解的碘仿和用25g甲苯溶解的0.9g过氧化苯甲酰分别滴入回流状态的75g甲苯溶液中，滴加时间2小时；(2)滴加结束后，保温进行反应1小时；(3)再次滴加甲苯溶解的过氧化苯甲酰，滴加时间20分钟；(4)滴加结束后，保温进行反应1小时；(5)减压蒸馏除去溶剂得到产物。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：用碘仿作为链转移剂合成了分子量分布较窄的聚丙烯酸正丁酯聚合物；得到的聚丙烯酸正丁酯应用于粉末涂料流平剂，具有良好的流平性能。

附图说明

图1为含碘化合物退化转移自由基聚合机理。

图2为聚丙烯酸正丁酯的核磁氢谱。

图3为聚丙烯酸正丁酯的GPC曲线。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步描述。

实施例1：将75g甲苯放入反应容器，搅拌下加热至回流。将50g丙烯酸丁酯溶解的碘仿和用25g甲苯溶解的0.9g过氧化苯甲酰(BPO)分别加入两个恒压滴液漏斗，搅拌下均匀滴加，加料时间2小时。滴加结束后保温1小时，补加5g甲苯溶解的0.2g过氧化苯甲酰(BPO)，补加时间20分钟。补加后继续保温1小时，减压蒸馏除去溶剂得到产物流平剂B。

同样条件下，重复实施例1操作，得到流平剂C。

碘仿作为链转移剂，过氧化苯甲酰为引发剂，在溶液中按照退化转移自由基聚合机理进行，如附图1所示。在普通自由基聚合体系中加入碘化物作为链转移剂，聚合物链自由基与含碘化合物反应，形成暂时不发生反应的休眠种Pn-I，在反应条件下休眠种C-I键可以断裂，作为新的链转移剂继续参与链转移反应，从而使分子链恢复活性，继续随转化率增加而增长，并使分子量得到控制。从机理可以看出，最终得到的聚合物分子链末端含有碘原子。