[发明专利]一种超高酸值丙烯酸酯树脂及合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及树脂的合成及应用，尤其是一种超高酸值丙烯酸酯树脂及合成方法和应用。

背景技术

中国是世界粉末涂料生产和消费最大的国家，占全世界的40％以上。用于室外环境的粉末涂料占有相当的比重，而我国的室外粉末涂料目前以TGIC(异氰尿酸三缩水甘油酯)固化羧基聚酯为主。目前室外粉末涂料要实现哑光效果，主要手段采用环氧基丙烯酸树脂(GMA)为主体，配合有机锌盐为消光促进剂的类似物理消光体系，即所谓物理消光剂(其原理是：通过GMA丙烯酸树脂与有机锌盐之间在高温下产生化学反应，形成不溶不熔固化产物。因此，严格讲，该体系并不属于物理消光)。由于GMA类环氧基丙烯酸树脂在有机锌盐的促进下，导致粉末涂料体系胶化时间急剧缩短(甚至低于25秒)，使制得粉的储存稳定性受到严重影响，夏季尤为明显。新粉光泽及表面非常优异，但储存2周后，出现光泽上升、严重桔皮甚至砂纹外观的情况时有发生。人们一度试图通过减少GMA丙烯酸树脂的用量来延长体系胶化时间，可一旦减少GMA树脂的用量，延长了胶化时间，消光效果就会变差，表面变得粗糙。加上其它不可忽视的缺陷，如树脂选择性、炉温敏感性，严重制约了这类消光剂的应用。

因此，一种没有上述消光剂严重缺陷(即耐黄变，同时制粉储存稳定性好、表面细腻、填料装载力好)，同时不引入新的严重缺陷消光剂，成为室外粉末涂料消光剂的研发热门课题。本申请人通过大量的实验研究，观察到采用特殊结构的羧基丙烯酸树脂，率先将消光剂与TGIC(含有环氧官能团)之间的比例提升到10：1，发现，制粉胶化时间延长到2-4分钟，制粉的储存稳定性得到很大的改观，而光泽普遍能降到10--15％(60°镜面光泽)以下，对聚酯树脂的选择性也得到很大改观。因此，本申请人将这种特殊结构的丙烯酸树脂工业化，合成了专用于室外消光剂的树脂品种。

通过检索，发现如下几篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：

1、环氧—聚酯粉末涂料用消光剂及其制造方法(CN102268203A)，该专利中涉及两种丙烯酸树脂：羧基丙烯酸树脂和环氧基丙烯酸树脂。其中羧基丙烯酸树脂的酸值部分的提供者是丙烯酸，而不是本发明中涉及的衣康酸或衣康酸单丁酯，丙烯酸只含有一个官能团，无法做出更高酸价的丙烯酸树脂，难以达高较高的反应速度和室外消光效果。而环氧丙烯酸树脂的官能团提供者是GMA，与本发明的单体完全不同。另外，该发明的消光剂主要用于“室内”环氧—聚酯混合型粉末涂料，而不是本发明所涉及的专用于“室外”型粉末涂料。

2、用于热固化体系的消光剂(CN 00805210)，申请人是欧洲范蒂科股份公司，一种用于热固化体系、特别用于粉末涂料组合物的消光剂，它是利用羧基聚脂与环氧丙烯酸脂与金属盐复配消光剂反应。其中消光剂含有至少以下组分：(a)有机化合物的金属盐或金属配合物，该金属选自镁、钙、锶、钡、锌、铝、锡和锑，和(b)单体的聚合产物，该单体包括含环氧基的单体，且该聚合产物的环氧值是1-8当量环氧基/kg，组分(b)的环氧当量与组分(a)的金属当量的总比率是0.2-120。其中所涉及的是环氧丙烯酸树脂(GMA丙烯酸树脂)，而本发明的是羧基丙烯酸树脂，这与本发明完全不同。

通过技术特征对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。

发明内容

本发明目的在于克服现有GMA丙烯酸树脂的不足之处，提供一种高酸价的热固性丙烯酸树脂，该树脂配以双硬酯酸铝、异辛酸铝、2-巯基苯并噻唑硫醇锌盐、硬酯酸铝、乙酰丙酮铝、聚丙烯蜡粉复配，制成室外消光型的粉末涂料后，除了具有较低的光泽外，还具有极佳的流平性能和良好的机械性能、优异的耐候性、高表面硬度、高装饰性、较低的价格和无毒副作用；同时，该丙烯酸树脂的合成方法方便简单、操作方便，价格也较GMA丙烯酸型树脂低很多，该树脂可以应用于生产室外耐久型粉末涂料专用消光剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超高酸值丙烯酸酯树脂，其原料构成及质量份数如下：

而且，其原料构成及质量份数如下：

3、而且，其原料构成及质量份数如下：

而且，所述软单体为丙烯酸烷基酯类化合物；或者，所述硬单体为甲基丙烯酸酯、或其衍生物类化合物或苯乙烯；或者，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯(即有引发剂功能又有分子量调节功能)、过氧化十二酰或过氧化二异丙苯中的一种或几种的混合物。