[发明专利]一种聚苯硫醚酮改性水性丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚苯硫醚酮改性水性丙烯酸树脂及其制备方法，按重量份计,其组分为：含双键聚苯硫醚酮10.0～25.0份、交联单体2.0～5.0份、过氧化苯甲酰0.4～1.0份、甲基丙烯酸二甲氨乙酯3.0～5.0份、甲基丙烯酸缩水甘油酯2.0～8.0份、丙烯酸3.0～6.0份、丙烯酸酯硬单体20.0～50.0份、丙烯酸酯软单体18.0～40.0份、甲基丙烯酸六氟丁酯2.0～5.0份、助溶剂15.0～35.0份、中和剂1.5～4.5份、去离子水100.0～200.0份；本发明制得的聚苯硫醚酮改性水性丙烯酸树脂，具有优异的耐化学腐蚀性、优良的耐温性、良好的力学等性能，特别是耐非氧化性酸和热碱液的性能突出，制备成涂料时，无需外阻燃剂与低表面能助剂，其具有良好的阻燃性与防污性能。

技术领域

本发明涉及一种改性水性丙烯酸树脂，尤其涉及到一种聚苯硫醚酮改性水性丙烯酸树脂及其制备方法，属于合成水性树脂技术领域。

背景技术

国内外相继制定了严厉的环保法规来限制挥发性有机化合物(VOC)向大气排放，水性化、高性能、环保化已成为涂料发展的方向；丙烯酸乳液是各种丙烯酸类单体的共聚物的通称，广泛用于各行各业中，但是在我国市场上销售的大多是溶剂性型，这些溶剂型树脂中含有大量有毒的有机挥发物，严重危害生产和施工人员的身体健康，及污染大气。

随着人们环保意识的日益增强，溶剂型涂料的使用范围已日益受到限制，而水性涂料因其具有无环境污染、毒性小及无火灾隐患等优点越来越受到人们的关注和重视。近年来，低污染高性能的环保型水性涂料已越来越受到人们的重视。

水性丙烯酸树脂具有固含高、干燥速度快、硬度高、成本低、耐光及耐候性好等特点。同时也存在成膜性较差，不耐溶剂及热黏冷脆等缺点。丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其它烯属单体共聚制成的树脂，通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂。

中国专利CN109553735A公开了一种聚芳砜改性丙烯酸水性树脂乳液，通过首先制备丙烯酸改性的线型聚芳砜树脂，然后将其用于自由基共聚合反应合成丙烯酸树脂，最后通过对丙烯酸树脂的中和和乳化，得到聚芳砜改性丙烯酸水性树脂乳液；本发明制得的聚芳砜改性丙烯酸水性树脂乳液，具有高硬度和贮存稳定性，制成的涂膜具有优异的附着力、耐磨性、耐热水性、耐高温性、耐腐蚀性，既可单独使用也可以与其它水性树脂共混，可用于水性木器涂料、耐高温绝缘涂料、不粘锅涂料；但涂层表面张力过大、阻燃等性能难以满足要求。

中国专利CN109337020A公开了一种含羧基的聚醚醚酮改性丙烯酸水性树脂，合成过程为首先合成了含有双键、羧基、脂肪烷基的具有反应活性的聚醚醚酮，然后通过自由基聚合反应，在丙烯酸树脂分子结构上引入聚醚醚酮单元，即含羧基的聚醚醚酮改性丙烯酸水性树脂，有效提高丙烯酸乳液固化后的硬度、拉伸强度、耐高温性、阻燃性、耐热水性、耐磨性、电绝缘性、耐腐蚀性，本发明既可单独使用也可以与其它水性树脂共混，用于水性工业防腐涂料领域；但其聚醚醚酮价格较高，涂层表面张力过大，且有机挥发物含量过高。

随着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。然而，在一些特殊领域，如：耐温性、耐化学品性、阻燃性能、耐腐蚀性能，普通的水性丙烯酸树脂难以达到要求，因此，水性丙烯酸树脂的这些不足严重制约它的应用与发展，因此必须对丙烯酸乳液进行更深层次的改性。

发明内容

为解决上述所述的技术问题，本发明首先将聚苯硫醚酮制备成含双键聚苯硫醚酮，然后将含双键聚苯硫醚酮与丙烯酸树脂主体结构通过化学键相连，结构稳定，性能持久，制备成涂布时无需外加阻燃剂、耐腐蚀助剂等。

聚苯硫醚酮具有优异的耐化学腐蚀性、优良的耐温性、阻燃性、良好的力学等性能，特别是耐非氧化性酸和热碱液的性能突出。同时聚苯硫醚酮具有高的断裂强度和良好的断裂伸长率。其在火焰中不会产生滴落现象，而且离开火源会自动熄灭，发烟率低于卤化聚合物，燃烧物不脱落，形成残留焦炭，表现出较低的延燃性和烟密度。