[发明专利]一种自干型环氧基水溶性丙烯酸树脂的制备方法

说明书

本发明涉及一种自干型环氧基水溶性丙烯酸树脂，其特征在于由下列组成物及重量百分比组成：高玻璃化温度丙烯酸单体15‑35%，低玻璃化温度单体5‑10%，甲基丙烯酸5‑10%，环氧基乙烯单体5‑8%，高温引发剂0.1‑0.3%，中和剂5‑10%。本发明合成的水溶性丙烯酸树脂，合理设计玻璃化温度，改善聚合工艺，使树脂分子排布更加均匀，提高干性和防腐蚀性；水性自干丙烯酸树脂采用环氧基乙烯基单体共聚进树脂的高分子链段中来化学改性，增强树脂对底材的湿附着力，使树脂对颜料更好的包裹，进一步提高树脂防腐蚀性能；通过以上化学改性的环氧基团处于分子量的中段，环氧基的反应活性较低，提高树脂的储存稳定性。

技术领域

本发明属于涂料的技术领域，具体的说，是一种自干型环氧基水溶性丙烯酸树脂及其制备方法。

背景技术

随着国家环保政策的日益严格以及产业升级的要求，溶剂型树脂将逐步退出行业舞台，而水性树脂将占据越来越重要的地位。用于户外钢结构的水性防腐涂料的自干型水溶性丙烯酸树脂，具有色浅、保光保色性优，户外耐候性优的特点，是户外钢结构面漆中重要的一类。

但是，目前市面上的自干型水溶性丙烯酸树脂还存在不少问题，如干性差，防腐性能差。涂料企业一般是采用高玻璃化温度的自干型水性丙烯酸树脂或者提高涂料的PVC含量来提高干性，通过冷拼水性环氧树脂来提高涂料的防腐性能。但是，通过提高树脂玻璃化温度来提高干性，往往使得涂膜的“湿附着力”下降，降低了防腐性能。通过提高涂料的PVC提高干性，PVC含量过大时，涂料成膜后致密度下降，降低了防腐性能，配方控制比较难；为解决涂膜防腐性能差的问题，涂料企业最通用的方法，是冷拼水性环氧树脂。但是水性环氧树脂和水性丙烯酸树脂往往相溶性不好，冷拼后降低了涂膜的光泽，而且防腐性能改善不明显。另外在储存过程中，由于树脂中胺的损失，水性丙烯酸树脂PH值降低，将有一部分有机酸基团(羧基)产生，这些有机酸能和水性环氧树脂端位的环氧基缓慢反应，消耗掉环氧基，导致树脂增稠，水溶性变差，“湿附着力”下降，防腐性下降。

发明内容

针对以上钢结构用自干型水性丙烯酸防腐涂料现有技术的描述，本发明要解决的问题是：以普通自干型水溶性丙烯酸树脂配置的涂料，干性差、防腐性能差，而且此时干性和防腐性为互相矛盾的一对性能，很难同时解决；采用环氧冷拼改性的自干丙烯酸涂料光泽低、储存性能差，且对防腐蚀性能改善效果不明显。

本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种自干型环氧基水溶性丙烯酸树脂，其特征在于由下列组成物及重量百分比组成：

所述高玻璃化温度单体为甲甲酯、苯乙烯的任意一种或及其任意组合。所述低玻璃化温度单体为丙丁酯、甲丁酯、丙乙酯的任意一种或及其任意组合。所述环氧基单体优选地为甲基丙烯酸缩水甘油酯。所述高温引发剂优选过氧化苯甲酸叔丁酯。所述低温引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈的任意一种或及其组合。所述溶剂为正丁醇、异丙醇、乙醇的任意一种或及其组合。所述中和剂为二乙醇胺、氨水、三乙氨、二甲基乙醇胺的任意一种或及其组合。所述助溶剂为乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚的任意一种或及其组合。一种自干型环氧基水溶性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将全部的高玻璃化温度单体、低玻璃化温度单体、丙烯酸、环氧乙烯单体以及全部的低温引发剂混合均匀，称为A；

(2)将溶剂和助溶剂投入反应釜，开搅拌升温到回流，然后往反应釜加入50％的高温引发剂；

(3)加入高温引发剂15分钟后开始滴加A，滴加时间为2.5小时～3小时；

(4)滴完后，保温2-3小时；

(5)保温完毕，往反应釜内补加剩余的50％的高温引发剂；

(6)补加完后保温2-3小时；