[发明专利]一种改性聚异戊二烯及制备方法和由其制备的丙烯酸酯树脂分散体

说明书

本发明涉及一种改性聚异戊二烯及制备方法和由其制备的丙烯酸酯树脂分散体。改性聚异戊二烯以聚异戊二烯为载体，依次通过接枝、酯化、开环反应步骤将己内酯和叔丁醇引入丙烯酸树脂链段。将改性聚异戊二烯进一步用于制备丙烯酸酯树脂分散体后，利用其制备的涂料，与水性异氰酸酯固化剂配合使用所制备的漆膜兼具优异的干燥速度、极佳的耐水性，以及附着力、柔韧性好等优点，可以弥补汽车修补漆中水性分散体涂料干燥速度慢和耐水性差的缺点。

技术领域

本发明涉及一种己内酯、叔丁醇改性聚异戊二烯和制备方法，以及采用该改性聚异戊二烯的丙烯酸酯树脂分散体及制备方法和用途，属于汽车涂料领域。

背景技术

随着环保要求越来越严格，水性羟基丙烯酸二级分散体近年来得到快速的发展，由于水性羟基丙烯酸分散体中羟基可以与异氰酸酯或氨基树脂交联固化，其制备的水性双组份涂料在成膜后具有光泽度高、硬度高、抗刮性好、耐酸碱性好等优点，因此广泛应用于木器、金属、塑料、玻璃漆等行业。

由于目前通常使用的双组份水性丙烯酸聚氨酯固化反应慢，加之水具有高沸点、高蒸发潜热、高极性和较强的氢键作用，使双组份水性聚氨酯涂料的干燥时间较长，造成漆膜干燥速度慢，不能马上打磨抛光或检测装配，给汽车维修带来非常大的不便，尤其是近年来，随着汽车消费与汽车修补业务的增加，提高生产效率、缩短交车时间的同时又能够保证漆膜具有良好外观的要求愈加强烈。因此，研发人员通过在树脂制备过程中引入其他种类树脂的方法对其进行了改性，以期在保持足够硬度的前提下改善羟基丙烯酸酯树脂分散体的反应活性及耐水性。

提高漆膜的干燥速度，内在反映在-OH和-NCO的反应活性上，对于常规的丙烯酸类羟基单体不同羟基的活性高低为：-CH₂OH＞-CHOH＞-COH，它们与-NCO反应的相对活性分别为：1.0，0.3，0.01，一般而言，羟基的自由度与距离树脂主链段的远近成正比，距离树脂主链段越远越易和异氰酸根接触反应。而常用的甲基丙烯酸羟基乙酯(HEMA)固化速度一般，达不到金属汽车领域对快干速度的要求，

专利US4720528(A)、US4368320(A)、US4916254(A)、US7888431B2中公开了采用己内酯改性丙烯酸树脂的方法，所制得的涂膜具有良好的硬度和柔韧性能的结合，且具有较快的干燥速度。但在当今高环保的要求下，溶剂型丙烯酸树脂已经由于过高的VOC排放而面临淘汰。并且仅己内酯改性丙烯酸树脂只能改进成膜的干燥速度，对水性分散体涂料的耐水性改善不佳。

因此，需要开发新的改性工艺来改善羟基丙烯酸酯树脂的耐水性和干燥速度，并使其水性化以满足当今社会对高环保的要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种己内酯、叔丁醇改性的聚异戊二烯和制备方法。

本发明目的还在于提供一种由上述改性聚异戊二烯制备的丙烯酸酯树脂分散体及制备方法和用途，用于汽车涂料领域，适合在水性汽车修补涂料等中作为羟基组分使用，实现涂膜快干和耐水性的双重提升。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种改性聚异戊二烯，其是由包括下述组成的原料制备得到的：

所述的份为重量份，以及叔丁醇和己内酯；

所述马来酸酐与叔丁醇的摩尔比为1：(0.9-1)，优选1:(0.93-0.98)；

所述叔丁醇与己内酯的摩尔比为1：(1-3)，优选1：(1.5-2.5)。

所述聚异戊二烯分子量Mn范围为20000-40000，优选25000-35000，最优选约为30000，粘度约60Pa·s，如濮阳林氏化学新材料有限公司IR-563。