[发明专利]环氧酯树脂水分散体与丙烯酸树脂的杂化乳液的制备方法

说明书

本发明提供了一种环氧酯树脂水分散体与丙烯酸树脂的杂化乳液的制备方法，包括以下步骤：(1)环氧酯水分散体制备步骤；(2)丙烯酸类单体预乳化步骤；(3)环氧酯树脂水分散体与丙烯酸树脂杂化步骤。本发明的制备方法是将环氧酯树脂和丙烯酸树脂进行杂化聚合，从而得到的树脂乳液综和了两种树脂的优点，克服了两种树脂的缺点，具备了高固低黏，快干，较好的成膜性，光泽度高，耐老化性和耐盐雾性能好的特点。

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，具体而言，涉及一种环氧酯树脂水分散体与丙烯酸树脂的杂化乳液的制备方法。

背景技术

目前，单组份自干性的水性涂料产品主要有两类，一类为溶剂法合成的醇酸树脂，环氧酯树脂的水分散体，它们的优点为低温成膜性好，光泽、耐盐雾性能好，缺点为在水中水解比较严重，耐老化性较差，受到树脂粘度的限制，分子量大都很小，靠氧化交联成膜，干燥速度很慢，固含很低；另一种就是乳液聚合法合成的丙烯酸乳液，其分子的分子量很大，具有高固低黏的特点，具有较好的干性，耐老化性，但低温成膜性差，耐盐雾性能很差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述两种树脂的缺陷，提供一种环氧酯树脂水分散体与丙烯酸树脂的杂化乳液，以实现树脂的高固低黏、快干、较好的成膜性、光泽性、耐老化性及耐盐雾性。

本发明提出了一种环氧酯树脂水分散体与丙烯酸树脂的杂化乳液的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)环氧酯水分散体制备步骤：将15-40份环氧树脂、11-40份脂肪酸和0-0.1份催化剂加入反应釜中，搅拌升温至170-210℃，保温至物料的酸值小于10mg KOH/g得到脂肪酸改性的环氧树脂，并将其降温至80-160℃，加入溶剂得到环氧酯树脂稀释待用；向2-8份丙烯酸类单体和4.5-35份丙烯酸酯类单体中加入引发剂混合均匀，在110-150℃下，用2-4小时滴加上述脂肪酸改性的环氧树脂中，滴加完成后补加引发剂至转化率达95％以上，并向反应完的物料中加入5-15中和剂和1-5份催干剂，搅拌均匀，边搅拌边加100-200份水乳化，得到环氧酯水分散体；(2)丙烯酸类单体预乳化步骤：常温下，在保护气氛中，从0-7份乳化剂中取部分乳化剂、0-60份水中取部分水与步骤(1)中0-90％的环氧酯水分散体先加入反应容器中，将0.05-7份引发剂中的部分引发剂与1-50份丙烯酸类单体先混合溶解后再加入所述反应容器中充分搅拌10-40分钟，得到丙烯酸类单体的预乳液，备用；(3)环氧酯树脂水分散体与丙烯酸树脂杂化步骤：在保护气氛中，取0-2份PH调节剂与1-50份乳化剂、0.05-7份引发剂、0-60份水中剩余的乳化剂、引发剂、水以及步骤(2)中得到的丙烯酸类单体的预乳液的5％-20％和步骤(1)中剩余的环氧酯水分散体加入反应容器中，在搅拌状态下升温至30-85℃，反应20-60分钟，开始滴加步骤(2)中剩余的预乳液，滴加时间为1-8小时，滴加过程中补加引发剂，滴加完后在50-90℃保温1.5-6.5小时。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤(1)中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，所述催化剂为有机锡或者锌类催化剂；所述中和剂为三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺和甲基吗啉中的至少一种；所述催干剂为钴、锆、锌、钙类催干剂或其组合物。

进一步地，上述制备方法中，所述催化剂为氧化锌或环烷酸锌。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤(1)中的所述引发剂为过氧化苯甲酸，过氧化苯甲酸叔丁酯，二叔丁基过氧化物，二叔戊基过氧化物和过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(戊酯)中的一种或两种。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤(1)中的所述溶剂为二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、正丁醇、乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙醇、异丙醇和仲丁醇中的至少一种。

进一步地，上述制备方法中，所述步骤(2)中的所述丙烯酸类单体为苯乙烯、(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。