[发明专利]一种高固含量氟改性丙烯酸酯阳离子树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高固含量氟改性丙烯酸酯阳离子树脂及其制备方法，该阳离子树脂可广泛应用于高档汽车、五金制品和卫浴产品等领域。

背景技术

传统的水性阴极电泳涂料，其成膜基料通常采用有机胺改性环氧树脂，拼合多异氰酸酯交联剂，经化学反应和混合，用有机酸中和成盐后，在去离子水中分散使之乳化而成。使用该方法制备的树脂，虽然实现了厚膜涂装，但涂膜的综合性能尤其是装饰性和疏水性能欠佳，不能满足高档的高档汽车、五金制品和卫浴产品等对水性电泳涂料提出的要求。

高固含量氟改性丙烯酸酯阳离子树脂既保留了聚丙烯酸酯树脂良好的成膜性、附着力和装饰性，又兼具有含氟聚合物的优良性能，表现出优异的疏水、疏油和防污的表面特性，在高档汽车、五金制品和卫浴产品等领域应用广泛。此外，高固含量氟改性丙烯酸酯阳离子树脂还具有下述独特的优点：(1) 可有效降低溶剂挥发负荷，缩短成膜和干燥时间，还具有设备利用率高、运输成本和单位产品能量消耗低等特点；(2) 可与阳离子环氧树脂混拼配制出底面合一电泳涂料，其耐老化和耐盐雾等性能都很好；(3) 可通过调节软硬单体的配比，来调节树脂的玻璃化温度，很好的满足其在电泳涂装的应用；克服了树脂玻璃化温度过高引起的电沉积过程中树脂膜粘滞性较小，电阻较高的弊端；由于氟改性丙烯酸酯阳离子树脂将丙烯酸酯树脂的高品质与氟材料的功能性完美结合起来，可与其他常规树脂灵活配用，实现性能互补，提高阴极电泳涂料涂膜的装饰性和耐水性，因而受到广泛关注和重视。以丙烯酸酯树脂为成膜基料，并在丙烯酸酯树脂的分子链节中引进特性氟功能元素，提高阴极电泳涂料的性能尤其是疏水性和装饰性，进一步促进阴极电泳涂料及其相关制品的快速健康发展，是目前阴极电泳涂料用树脂研究和开发的热点之一。

发明内容

为了解决上述，本发明的第一个目的是提供一种高固含量氟改性丙烯酸酯阳离子树脂，该阳离子树脂的固含量高于75%，进行电泳涂装成膜后，涂膜在140℃下烘干后，涂膜与水的接触角大于90º。 本发明的第二个目的是提供上述阳离子树脂的制备方法。

为了达到本发明第一个目的，本发明的技术方案是：

一种高固含量氟改性丙烯酸酯阳离子树脂，该阳离子树脂由包括以下成分经过溶液聚合制备而成：

1) 氟单体占整个单体质量的5-10%；

2) 丙烯酸酯类单体占整个单体质量的25-35%；

3) 甲基丙烯酸酯类单体占整个单体质量的10-25%；

4) 交联型单体甲基丙烯酸羟烷基酯占整个单体质量的5-10%；

5) 叔胺类单体占整个单体质量的10-20% ；

6) 引发剂占整个单体质量的2-5%；

7) 分子量调节剂占整个单体质量的1-5%；

8) 中和剂占整个单体质量的2-6%。

作为优选，所述的氟单体选自甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯和丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种。

作为优选，所述的丙烯酸酯类单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种。

作为优选，所述的甲基丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸正辛酯和甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种。

作为优选，所述的交联型单体包括丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丁酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丁酯和甲基丙烯酸-2-羟基丙酯中的一种或多种。

作为优选，所述的叔胺类单体包括丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙胺基丙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯、甲基丙烯酸二乙胺基丙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基丙酯中的一种或多种。

作为优选，所述的引发剂的是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰或它们的混合物。

作为优选，所述的分子量调节剂是正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、3-巯基丙酸异辛酯或它们的混合物。

作为优选，所述的中和剂是甲酸、乙酸、乳酸或者它们的混合物。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种制备上述的高固含量氟改性丙烯酸酯阳离子树脂的制备方法，该方法的制备工艺如下：

1）先将溶剂和分子量调节剂加入到反应釜中，并将反应釜升温至70-85℃；