[发明专利]一种环氧改性的丙烯酸乳液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种单组份环氧改性的丙烯酸乳液及其制备方法，该乳液是采用自由基接枝改性法，在引发剂的作用下将环氧树脂分子链上的亚甲基引发形成自由基，与丙烯酸树脂单体以及亲水性的大分子单体进行接枝共聚，然后加入胺进行交联后在水中分散而得到自乳化水性乳液。化学改性法所制备的乳液粒径小，稳定性好。制备的环氧改性的丙烯酸乳液具有优良的机械性能及耐化学品及耐盐雾腐蚀性能。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及合成树脂，具体涉及一种环氧改性的丙烯酸乳液及其制备方法。

背景技术

水性丙烯酸乳液目前被广泛地用在服装，鞋材，钢结构等各个领域，水性丙烯酸乳液以水代替有机溶剂作为分散介质，其分散液中不含或含有少量的有机溶剂，涂膜具有不燃、无毒、节能和不污染环境等特点。丙烯酸乳液具有耐候性好，储存稳定性好，常温自干快，成本较低的优点，但是丙烯酸乳液形成的漆膜往往较软，附着力差，耐化学品和耐盐雾性能较低，耐水容易起泡脱落等。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前丙烯酸乳液存在的问题，提供一种环氧改性的丙烯酸乳液，该改性的丙烯酸乳液具有无毒无污染、乳液粒径小、储存稳定性好、涂刷性能好、漆膜平整光滑、光泽度高，具有优异的机械强度、良好的耐水性、耐酸碱性和耐高温性能等特点。

本发明所涉及的一种单组份环氧改性的丙烯酸乳液的水性化是采用自由基接枝改性法，在引发剂的作用下将环氧树脂分子链上的亚甲基引发形成自由基，与丙烯酸树脂单体以及亲水性的大分子单体进行接枝共聚，然后加入胺进行交联后在水中分散而得到自乳化水性乳液。化学改性法所制备的乳液粒径小，稳定性好。

本发明所涉及的单组份环氧改性的丙烯酸乳液的自交联是通过以下途径来实现：一是通过在自由基接枝改性过程中，在体系中引入含有两个或者多个双键的丙烯酸树脂进行自交联反应；二是通过加入胺基进行对环氧开环进行体系的自交联。通过这两种自交联反应制备的环氧改性的丙烯酸乳液具有优良的机械性能及耐化学品及耐盐雾腐蚀性能。

本发明提供的技术方案，其特征包括以下步骤：

（1）亲水性大分子链段的合成

将含丙烯酸单体与聚乙二醇单甲醚按照摩尔比(1-1.2)：1加入到反应器

中升温到60℃形成均相,并加入催化剂，催化剂用量为丙烯酸单体质量的1-2%，升温到80-110℃，反应2-5小时，制备出亲水性的带有双键的大分子。

（2）环氧改性的丙烯酸乳液的合成

将(1)中制备的亲水性大分子、丙烯酸酯类单体，带有交联基团的丙烯

酸酯类单体与环氧树脂按照摩尔比为0.5:10:0.5:0.5到反应容器中，然后升温到110-120℃，滴加溶有引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)的溶剂，溶剂的添加量与丙烯酸酯类单体重量的20-30%，引发剂的添加量占丙烯酸酯类单体重量的1-2%，滴加1.5-2.0小时滴加完，保温反应3-5小时后，加入上述物质总量的0.3-0.8%的胺类小分子，然后降温到40-60℃，加入去离子水，高速搅拌获得合适固含量的环氧改性的丙烯酸乳液。

所述（1）中所述的丙烯酸单体具体包括甲基丙烯酸，甲基丙烯酰氯、丙烯酸、丙烯酰氯中的至少一种。

所述（1）中聚乙二醇单甲醚的分子量在200-800之间

所述（1）中的催化剂三乙胺、三丁胺、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚，N-甲基哌嗪等叔胺类及其盐类；2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑；四苯基磷盐、甲基三丁基磷盐、甲基三氰基乙基磷盐，四丁基磷盐中的至少一种。