[发明专利]一种无溶剂型羟基丙烯酸树脂涂料及其制备方法和用途

说明书

本发明属于功能性有机高分子材料领域，涉及一种无溶剂型羟基丙烯酸树脂涂料，包括羟基丙烯酸树脂、环氧羟基丙烯酸树脂和固化剂制得，所述羟基丙烯酸树脂、环氧羟基丙烯酸树脂的质量比为1：0~20。以丙烯酸酯为原料单体，通过自由基聚合引入了一定比例的活性基团和功能性基团，制备得到了一种涂料用新型活性树脂。

技术领域

本发明属于功能性有机高分子材料领域，一种无溶剂型羟基丙烯酸树脂涂料及其制备方法和用途。

技术背景

丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，其聚合物用于合成树脂、合成纤维、高吸水性树脂、建材、涂料等工业部门。涂料用丙烯酸树脂一般分为溶剂型丙烯酸树脂、水性丙烯酸树脂、高固体丙烯酸树脂、辐射固化丙烯酸树脂及粉末涂料用丙烯酸树脂等。丙烯酸树脂耐腐蚀性能较差，为了拓展其应用，常通过引入环氧基团等来提高其耐腐蚀性能。

涂料是涂覆在基材表面固化成膜后对基材起到装饰、保护等作用的一大类材料，由高分子聚合物和助剂组成。使用有机溶剂分散的涂料挥发性有机物质（VOC）含量高，在使用中会造成大气污染，并带来局部地区严重的温室效应，属于逐步限制、淘汰使用的产品；而无溶剂涂料配方中不含VOC，绿色环保，属于推广、鼓励使用的产品。

彩色涂层钢板是以冷轧钢板和镀锌钢板为基板，经过表面预处理(脱脂、清洗、化学转化处理)，以连续的方法涂上涂料，经过烘烤和冷却而制成的产品。通常采用高温烘烤，在烘烤中将湿膜中的溶剂挥发出去，从而固化成膜，造成有机挥发性化合物污染。环保型彩涂板将是未来的主要发展趋势。

发明内容

现有技术公开的无溶剂涂料大类主要包括粉末涂料、UV固化涂料、水性涂料等。但这三类涂料均要求配备不同于溶剂型涂料的专用设备，工艺要求高，从而对其推广造成了困难。如粉末涂料必须使用如静电喷涂机或可加热、高压式混合的无气式喷涂机器等昂贵设备；UV固化涂料必须使用UV固化机；水性涂料要求较高的固化温度和较多的能耗，且对设备的耐腐蚀性提出了更高的要求。总体上造成使用成本增加，且使用这些设备很不方便。

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种无溶剂型羟基丙烯酸树脂涂料，该涂料具有涂抹方便，可在现有溶剂型涂料涂装设备上完成涂装、使用成本低的优点。

为实现本发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无溶剂型羟基丙烯酸树脂涂料，包括不含环氧基团的羟基丙烯酸树脂 、含环氧基团的羟基丙烯酸树脂 和固化剂制得，所述不含环氧基团的羟基丙烯酸树脂 、含环氧基团的环氧羟基丙烯酸树脂 的质量比为1：0~20。

其中，不含环氧基团的羟基丙烯酸树脂或含环氧基团的羟基丙烯酸树脂的粘度为50~800mPa.s；优选为80~300mPa.s，利于采用常规溶剂型涂料的设备以喷涂、刷涂、辊涂、淋涂等方式涂装。

本发明一具体实施例中，所述固化剂分子中含有三个以上的异氰酸根；系以一种或多种异氰酸酯为原料经化学合成而得到的固化剂，异氰酸根选自异弗尓酮二异氰酸酯（IPDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）中的一种或多种。

本发明一具体实施例中，所述羟基与固化剂中异氰酸根的物质的量比值为1：0.5~2。

本发明一具体实施例中，所述不含环氧基团的羟基丙烯酸树脂 包括以下组分制得：丙烯酸酯类单体、含羟基丙烯酸酯类单体、引发剂、链转移剂。

本发明一具体实施例中，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中一种或多种。

本发明一具体实施例中，所述含羟基丙烯酸酯单体包括丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯中一种或多种。