[发明专利]一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体

说明书

本发明公开了一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下原料：环氧酯树脂、丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂包括以下组分：丙烯酸类单体a1、丙烯酸类单体a2、丙烯酸类单体a3、丙烯酸类单体a4和引发剂；所述丙烯酸类单体a1为1‑12个碳的醇与丙烯酸或者甲基丙烯酸生成的酯；丙烯酸类单体a2为含有至少一个羟基的丙烯酸或者甲基丙烯酸酯单体；丙烯酸类单体a3为含有不饱和聚氧化烯链化合物；丙烯酸类单体a4为含有可胺中和的酸性官能团单体。本发明是将环氧酯树脂和丙烯酸树脂进行杂化复合在一起，得到综合了两种树脂优点的树脂分散体，克服了两种树脂的缺点，具备较好的硬度，光泽度高，耐老化性和耐盐雾性能优良的特点。

技术领域

本发明涉及水性涂料树脂技术领域，具体是一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体。

背景技术

目前，水性丙烯酸树脂分散体广泛应用于各种工业领域，包括工程机械，汽车大巴，设备外壳等。丙烯酸树脂具有光泽高，丰满度好，硬度高，耐候性优异等性能，尤其带功能基团的羟基丙烯酸酯树脂，可通过与异氰酸酯类固化剂或者氨基树脂结合，组成水性双组份聚氨酯涂料或高温烤漆，使漆膜具有更加优异的耐化学性能。但同时，水性丙烯酸树脂也有一些自身的缺点，由于水性化引入大量亲水基团到树脂链中，导致耐水性、耐化学品性、耐盐雾性能大降。而环氧酯树脂的优点为低温成膜性好，耐盐雾性能好，缺点为耐老化性、耐候性较差，漆膜干燥速度慢等，一种能结合丙烯酸树脂和环氧树脂各自优点的产品显然会受到市场欢迎。

目前有部分工作尝试将环氧树脂与丙烯酸树脂结合起来，但他们几乎都是通过将环氧树脂开环后再与丙烯酸树脂结合起来进行杂化，具体方法包括接枝法，酯化法，醚化法等。虽然部分性能有所提高，但环氧树脂的高活性、高耐盐雾性能并不突出，这是由于环氧基开环后不能再与基材发生强相互作用，导致漆膜与基材结合并不紧密，从而性能下降。

另外，这些涉及到丙烯酸与环氧杂化改性的方法，最后几乎都采用中和羧基的办法来达到亲水性，但这一过程由于羧基与环氧基极易反应极易导致树脂胶化与性能降低，存储稳定性上也有潜在隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，以克服上述两种树脂的缺陷，该分散体中环氧基能大量保留，加入水性异氰酸酯固化剂固化阶段，部分异氰酸酯基团遇水反应生成高活性的氨基，可高效打开环氧基团并固化剂交联，同时丙烯酸树脂上的羟基与异氰酸酯固化剂交联，从而得到综合了两种树脂优点的树脂分散体，克服了两种树脂的缺点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体，包括以下按照重量份计的原料：环氧酯树脂5-50份、溶剂100份、丙烯酸树脂50-90份，其中，所述丙烯酸树脂包括以下组分：丙烯酸类单体a1、丙烯酸类单体a2、丙烯酸类单体a3、丙烯酸类单体a4和引发剂；

所述丙烯酸类单体a1为1-12个碳的醇与丙烯酸或者甲基丙烯酸生成的酯；

丙烯酸类单体a2为含有至少一个羟基的丙烯酸或者甲基丙烯酸酯单体；

丙烯酸类单体a3为含有不饱和聚氧化烯链化合物；

丙烯酸类单体a4为含有可胺中和的酸性官能团。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述环氧酯树脂为E-54、E-51、E-44、E-42、E-31、F-51、F-44、丙三醇三缩水甘油醚、丙氧基甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、蓖麻油三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、山梨醇缩水甘油醚中的至少一种，且环氧酯树脂的单个分子中至少含有两个环氧基团的化合物或聚合物。

在一种可选方案中：所述引发剂为过氧化苯甲酸，过氧化苯甲酸叔丁酯，二叔丁基过氧化物，二叔戊基过氧化物、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(戊酯)中的一种或多种的混合。