[发明专利]零VOC、聚酯改性的羟基丙烯酸分散体及其制备方法

说明书

本发明属于涂料分散体领域，具体涉及一种零VOC、聚酯改性的羟基丙烯酸分散体及其制备方法，包含如下组份：含羟基的单体、能够发生共聚的功能性单体、饱和聚酯、醇酯十二、环状内酯、催化剂、引发剂、中和剂、去离子水。本发明中所制备的聚酯改性多羟基官能团羟基丙烯酸分散体与市场上市售的羟基丙烯酸分散体相比，存在着以下几个方面的明显优势：（a）零VOC、环境友好，（b）相对高固低黏、高羟基含量，稳定性极好，（c）高装饰性、柔韧性好、机械性能优，（d）多分子量分布宽度。

技术领域

本发明属于涂料分散体领域，具体涉及一种零VOC、聚酯改性的羟基丙烯酸分散体及其制备方法。

背景技术

水性双组分聚氨酯主要是由水性羟基丙烯酸分散体中羟基官能团与水性多异氰酸酯固化剂固化交联而成。水性双组分聚氨酯具有光泽高、保色性以及耐候性好等优点，随着经济和社会的发展，市场的多元化以及环境要求的日益严格，溶剂型树脂的用量日益得到了控制，水性树脂因其具有VOC含量低等明显优势，越来越受到了广大消费者以及市场的青睐。传统的由丙烯酸酯类单体制备的羟基丙烯酸分散体，溶剂含量相对较高、固含较低、黏度较大，耐水性也相对较差，此外，传统的水性羟基丙烯酸分散体由于其固含相对较低，导致其光泽、丰满度也存在一定程度的缺陷。

水性的羟基丙烯酸树脂多采用溶液聚合或乳液聚合的方法制备，两者的制备思路以及树脂的性能均存在着较大的差异，这两种水性羟基丙烯酸树脂正逐渐地取代油溶性羟基丙烯酸树脂。水性羟基丙烯酸乳液，多采用乳液聚合制备，在水溶液中加入水溶性乳化剂获得水性羟基丙烯酸树脂，以往的水性羟基丙烯酸乳液由于残留的乳化剂为小分子的物质，在漆膜干燥后游离进入表面，从而降低了漆膜的耐水性能，目前主要通过添加大分子量的水溶性乳化剂解决这一问题。另外丙烯酸酯类单体在水相中不相容，这也导致了其在水相溶剂中转化率不高等问题。羟基丙烯酸分散体在少量溶剂中溶液聚合，碱中和，加水搅拌分散获得。采用该方法获得的市场上绝大多数的分散体均存在固含较低、黏度较大、VOC相对较高等明显不足。单独的丙烯酸树脂具有分子量难以控制，黏度大以及润湿性不好等缺点，而饱和聚酯在油性溶剂中较为稳定，在水性溶剂中由于酯键会发生水解，导致其在水性中不稳定。

发明内容

为了解决水性羟基丙烯酸分散体中酯键容易水解，存储稳定性差，漆膜耐水性差、光泽差等问题，本发明公开了一种零VOC、聚酯改性的羟基丙烯酸分散体及其制备方法，可以很好地防止酯键的水解，有利于提高分散体的储存稳定性以及所制备漆膜的耐水性差和光泽等。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种零VOC、聚酯改性的羟基丙烯酸分散体，包含如下组份：

含羟基的单体

能够发生共聚的功能性单体

饱和聚酯

醇酯十二

环状内酯

催化剂

引发剂

中和剂

去离子水。

环状内酯与含羟基的单体开环聚合，从而在分散体中引入聚酯醇类物质，因聚酯醇类物质具有较好的耐水性，因此可以有效地提高树脂漆膜的耐水性。采用含羟基的单体、饱和聚酯、醇酯十二以及环状内酯作为制备羟基丙烯酸分散体的反应介质，可以在零助剂的情况下实现含羟基官能团分散体的制备，可以有效地从源头上杜绝VOC的排放。

将饱和聚酯与醇酯十二相配合使用，一方面可以减少聚酯水解对分散体稳定性的影响，另一方面，醇酯十二具有较高的沸点，更低的黏度，不易挥发，引入该物质既可以获得更低的黏度，也能够提高树脂的固含量。

作为优选，上述各组分质量比为：

含羟基的单体 2-6％