[发明专利]一种丙烯酸树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种丙烯酸树脂及其制备方法和用途，所述丙烯酸树脂包括至少一个结构单元(A)、至少一个结构单元(B)、至少一个结构单元(C)和至少一个结构单元(D)，所述丙烯酸树脂通过将邻羟基型桥环结构丙烯酸酯和其他丙烯酸酯类单体进行溶液聚合及中和分散后获得。除此之外，本发明还提供了一种包括多异氰酸酯和所述丙烯酸树脂的成膜组合物以及包括所述成膜组合物或所述丙烯酸树脂的双组分水性聚氨酯涂料，在固化交联后形成致密的网络结构，其疏水性的含桥环结构的多环脂基赋予涂膜更佳的耐水性及物理机械性能。

技术领域

本发明涉及聚氨酯涂料领域，特别涉及一种丙烯酸树脂及其制备方法和用途。

背景技术

双组份溶剂型聚氨酯涂料具有成膜温度低、耐磨性佳、硬度高、耐化学品及耐侯性好等优越性能，被广泛作为工业防护、木器家具和汽车涂料等。

双组份水性聚氨酯是由分子链段富含羟基的聚合物的羟基组分和异氰酸酯固化剂组成，其中异氰酸酯作为交联剂，可与羟基反应形成固化交联网络结构，羟基组分作为涂料的主体对涂膜性能起主要作用，影响着固化剂在水相的分散性、成膜过程中的扩散与交联以及涂膜的最终性能，调整羟基组分的结构组成可得到不同性能的涂料。

常见的羟基组分为羟基丙烯酸树脂，通常由丙烯酸酯类单体共聚而成。目前最为常用的含羟基官能团的丙烯酸酯大多是脂肪族类化合物，如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯等，但是该类单体存在刺激性较大，且得到的水可分散性羟基丙烯酸树脂存在着产物的聚合稳定性差、羟基含量不高、稳定性不佳、挥发性有机化合物(VOC)含量偏高、固含量低，对固化剂的乳化分散性不好等问题，用于水性涂料时表现出涂膜耐水性、机械性能较差等问题。

CN95196075公开了一种含水的双组分聚氨酯涂料组合物，包括：A)羟值为40～200mgKOH/g和酸值为20～100mgKOH/g的水可稀释的聚丙烯酸酯树脂，和B)多异氰酸酯组分，所述水可稀释的丙烯酸酯树脂是通过以下物质聚合得到：(甲基)丙烯酸和环脂族C6～C10醇的至少一种酯，除甲基丙烯酸环己酯之外，至少一种含有羟基的单体。当它用作底漆上的透明涂料时，仅引起很小的下面底漆的早期溶解并且当在不同角度观察时显示出良好的明/暗效果。同时，得到的涂层应该具有良好的耐化学性和良好的耐候性。但是所述涂料的涂膜耐水性及机械性能较差。

CN105925157A公开了一种双组份水性聚氨酯地板漆及其制备方法，所述地板漆由甲、乙组份组成，其中，甲组份中含有羟基丙烯酸乳液，所述羟基丙烯酸乳液的羟基含量为1.2～1.5％，乙组份含有自乳化型的聚二异氰酸酯，甲乙组份的质量比为6～10:1，所述双组分水性聚氨酯地板漆低温条件下能正常施工、硬度高、冻融稳定性好，但是其耐水性差。

《双组分水性聚氨酯涂料的制备与性能——丙烯酸乳胶多元醇和亲水改性HDI三聚体混合体系》，吴胜华等人，《安徽工业大学学报(自然科学版)》第28卷第2期公开了一种双组份水性聚氨酯涂料的制备方法，所述双组分水性聚氨酯涂料主要由水性羟基组分(A组分)和多异氰酸酯组分(B组分)构成。以丙烯酸乳胶多元醇为A组分，以亲水改性HDI三聚体为B组分，将两者混合固化成膜，得到了双组分水性聚氨酯涂膜，其综合性能接近相应的双组分溶剂型聚氨酯涂膜，但其VOC含量低，符合环保要求，但机械性能和耐水性较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂包括至少一个结构单元(A)、至少一个结构单元(B)、至少一个结构单元(C)和至少一个结构单元(D)；

所述R₁为氢或甲基；

所述m为0或1；

所述R₂、R₃、R₄、R₆和R₈均各自独立地选自氢或甲基；