[发明专利]一种快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液及其制备方法和应用。本发明的快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液由质量比为1：(1～9)的核层单体和壳层单体连续进行两次乳液聚合得到，核层单体由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、二丙烯酸乙二醇酯组成，壳层单体由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸或/和甲基丙烯酸、丙烯酸羟丙酯或/和甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯或/和甲基丙烯酸异冰片酯或/和丙烯酸环己酯或/和甲基丙烯酸环己酯组成。本发明的羟基丙烯酸乳液制备的涂料干燥速度快，形成的涂膜致密性高、防腐性能好、光泽度和鲜映度高，可以应用于快干型丙烯酸聚氨酯涂料。

技术领域

本发明涉及一种快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液及其制备方法和应用。

背景技术

双组分丙烯酸聚氨酯涂料具有良好的装饰性能和防腐性能，在重防腐涂料、汽车涂料、木器涂料等领域都有广泛应用。近年来，在环保压力下，水性丙烯酸聚氨酯涂料开始逐步取代溶剂型丙烯酸聚氨酯涂料，得到大面积推广和应用。

双组分水性丙烯酸聚氨酯涂料由水性羟基丙烯酸树脂(简称“羟丙树脂”)和异氰酸酯固化剂组成。水性羟丙树脂包括水分散体型和乳液型，水分散体型羟丙树脂是丙烯酸单体在溶剂中聚合完成后再通过树脂中的亲水基团分散在水中形成的水分散体，其VOC含量较高，且生产工艺复杂、生产成本高，而乳液型羟丙树脂是通过乳液聚合制备，其分子量较高，形成的漆膜具有良好的机械性能，且VOC含量极低。由此可见，乳液型羟丙树脂具有更好的应用前景。

然而，由乳液型羟丙树脂制备的涂料中含有较多的亲水性物质(例如：乳化剂、分散剂、润湿剂等)，而且水的蒸发潜热较高，使得涂膜的干燥速度很慢。目前，提高涂料干燥速度的方法主要包括以下两种：1)增加异氰酸酯固化剂的添加量，但固化剂价格很高，其用量增加会导致涂料成本大幅增加；2)提高树脂的T_g，但高的T_g会导致交联不充分，最终造成涂膜的光泽度低、鲜映度差，降低了涂料的装饰性能和防腐性能。

CN 101942269A、CN 102153691A、CN 102161770A和CN 102627720A均公开了用于快干型涂料的羟丙树脂水分散体的合成方法，但合成的都是水分散体型树脂，制备工艺复杂，成本较高，且VOC含量高。

因此，有必要开发一种适用于快干型涂料的乳液型羟基丙烯酸树脂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液及其制备方法和应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种快干型核壳结构羟基丙烯酸乳液，由质量比为1：(1～9)的核层单体和壳层单体连续进行两次乳液聚合得到；

所述核层单体由以下质量百分比的组分组成：

甲基丙烯酸甲酯：60％～94％；

苯乙烯：0～15％；

丙烯酸丁酯：6％～25％；

二丙烯酸乙二醇酯：0～1.2％；

所述壳层单体由以下质量百分比的组分组成：

甲基丙烯酸甲酯：0～37％；

苯乙烯：0～15％；

丙烯酸丁酯：30％～46％；

丙烯酸或/和甲基丙烯酸：0.5％～4％；

丙烯酸羟丙酯或/和甲基丙烯酸羟乙酯：15％～52％；

丙烯酸羟乙酯：0～26％；

丙烯酸异冰片酯或/和甲基丙烯酸异冰片酯或/和丙烯酸环己酯或/和甲基丙烯酸环己酯：1％～8％。