[发明专利]一种高性能水性丙烯酸树脂的制备方法

说明书

一种高性能水性丙烯酸树脂的制备方法，所述方法包括，原料质量为含羟基不饱和单体25‑35份、硬单体20‑40份、软单体20‑40份、不饱和羧酸8‑15份、引发剂3‑5份，有机硅改性剂0.5‑2份，链转移剂0.5‑1.5份，溶剂80‑90份；采用溶液共聚，合成了无色透明、羟基含量2.5mmol/g、固含量60±1%的丙烯酸酯预聚体，再经“成盐法”，得到了水性丙烯酸树脂。本发明在丙烯酸树脂中引入有机硅改性剂，提高其耐水、耐热及耐化学性能，利用简便的方法、便宜易得原料、使用常规的设备制备性能优良的水性丙烯酸树脂，产品光泽度高、干燥速度快、力学性能优异，耐水、耐候、耐溶剂性好，满足大部分工件的涂装需求。

技术领域

本发明涉及一种高性能水性丙烯酸树脂的制备方法，属化工涂料技术领域。

背景技术

水性丙烯酸涂料中VOC含量低，干燥速度快，符合国家的节能减排要求。如何在环保的基础上保持水性聚丙烯酸酯的优异性能成为当前研究的主要方向。随着水性涂料研究的不断发展，各类高性能的水性涂料正在被不断开发出来。

水性丙烯酸树脂的研究的不断扩展与深入，与之俱来的是多样的合成工艺、丰富的原材料选择以及功能性专业型的产品。为提高涂料在尼龙、玻璃纤维等底材上的附着力，CN 102766263 A公开了用功能性聚酯树脂对羟丙树脂改性的方法；为了提高漆膜的耐热、耐水、耐沾污、耐候性等性能，CN 103059313 A公开了用具有聚硅氧烷接枝改性丙烯酸树脂的方法；为了提高双组份聚氨酯涂料的耐水性、硬度和光泽度等性能，CN 102604530 A公开了一种用不足量的单官能度聚环氧乙烷聚醚醇改性脂肪族或脂环族多异氰酸酯 ( 如 HDI或 IPDI 三聚体 )固化剂的方法，和水性双组分聚氨酯钢结构防腐蚀面漆的制备方法。

目前水性丙烯酸树脂的研究存在的问题是，很多合成工艺太过复杂苛刻，重复性差，影响产品的稳定性，设备需要特异性改进，能耗大，提高了成本；许多原料昂贵且不能稳定供应，影响了正常的生产周期和产品供应；得到的并非市场主流需求的产品，且竞争力不足。

发明内容

本发明的目的是，为了寻求简便的方法制备性能优良的水性丙烯酸树脂，提出一种高性能水性丙烯酸树脂的制备方法。

实现本发明的技术方案如下，一种高性能水性丙烯酸树脂的制备方法，所述方法包括以下步骤：

（1）原料准备：原料质量份数包括：含羟基不饱和单体25-35份、硬单体20-40份、软单体20-40份、不饱和羧酸8-15份、引发剂3-5份、有机硅改性剂0.5-2份、链转移剂0.5-1.5份、溶剂60-90份；

（2）丙烯酸酯预聚体的制备：按配方准确称量原料，取所有单体、链转移剂、有机硅改性剂和引发剂质量的60%，搅拌 40分钟彻底溶解，得到混合液体；准确称取溶剂80-90份加入反应容器中，缓慢升温至溶剂回流温度，控制在 89℃，回流两分钟；将混合液体缓慢连续滴加到反应容器中，注意控制搅拌速率不飞溅，保持反应温度在溶剂回流温度附近，2.5h滴完；滴加完毕后继续保温反应2.5小时，每50分钟补加 20%的引发剂，以提高单体的转化率，引发剂用2份乙酸乙酯溶解引发剂，15min滴加完毕；待反应完成后，收集反应产物；

（3）水性丙烯酸树脂的制备：取上述反应产物树脂100份于反应容器中，搅拌，缓慢升温至40℃，利用恒压滴液漏斗缓慢滴加 80g份蒸馏水到反应容器中，约 5 分钟内滴完；待蒸馏水滴完后，取 5份中和剂加入到反应容器中，调节PH 值维持在 7-8，继续升温搅拌，准备减压蒸馏；看到有溶剂不断从冷凝管中流出时停止升温，待至无明显溶剂流出时结束该过程；收集水性树脂；