[发明专利]环氧树脂－丙烯酸树脂复合水分散体系的制备方法

说明书

本发明属化工领域，涉及一种可用于涂料、粘合剂、封装材料的环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系的制备方法。

环氧树脂由于对任何基材具有极好的粘结性，耐腐蚀性，因而广泛用于各种基材的防腐蚀涂料，结构胶，电子封装材料等。而丙烯酸树脂具有优异的耐候性，保光保色性，耐水性，耐溶剂性，柔软性/硬度比和其它机械性能，且漆膜光亮丰满，因而广泛用于金属、木材、砖石、塑料等的涂装。如何将二者有机结合，尤其是制备环氧树脂-丙烯酸树脂水分散体，使之既兼有环氧树脂和丙烯酸树脂的优异特性，又无环境污染，一直是人们期待解决的问题。

美国专利US4,247,439将环氧树脂与含羧基和三级胺的丙烯酸树脂通过机械共混制备复合水分散体系。

美国专利US4,289,811在氨基树脂和有机溶剂存在下，首先合成含丙烯酸或甲基丙烯酸的树脂，然后加入环氧树脂混合，并加入胺中和，和去离子水分散，除去有机溶剂，得到环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系。

美国专利US2,068,967，US4,212,781，US4,579,888和Journal of Coatings Technology，Vol.54，No.689(1983)，P.41，Vol.65，No.818(1993)，P.25等以正-丁醇、醋酸丙酯或其它有机溶剂为反应介质，在环氧树脂的存在下，将丙烯酸或甲基丙烯酸与其它烯类单体共聚，将部分丙烯酸酯的共聚物接枝到环氧树脂骨架上，然后用胺化合物中和，并分散在水中，最后除去有机溶剂，得到环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系。

美国专利US4,963,602先分别以正-丁醇为溶剂，合成苯氧基树脂改性的环氧树脂，和以正-丁醇、水、乙二醇单丁醚为混合溶剂合成含羧基丙烯酸树脂溶液，将二者混和，加入胺化合物中和，和更多的去离子水，再去掉有机溶剂，得到苯氧基改性的环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系。

综上述，无论是采用机械共混，还是接枝聚合，目前制备环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系的普遍方法是在有机溶剂的存在下，先合成含羧基的丙烯酸树脂，或含羧基丙烯酸树脂接枝的环氧树脂，然后以胺类化合物中和，形成羧酸铵盐，加入去离子水稀释分散，最后除去有机溶剂，从而得到环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系。这种方法的最大缺点是在制备或生产过程中，仍然需要使用大量的有机溶剂，因而对环境污染和生产工人的安全健康仍有不利。

本发明的目的在于提供一种不需使用有机溶剂的制备性能优异的环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系的简便方法。

本发明提出的环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系的制备方法，是以环氧树脂与部分乙烯基芳香族化合物、部分丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯、部分乳化剂和水经高速搅拌进行预乳化后，通入氮气，搅拌升温至一定温度，加入部分引发剂和pH缓冲剂，引发聚合一段时间后，将余下部分的乙烯基芳香族化合物、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯、不饱和羧酸、乳化剂、水等预乳化，并控制在一定的时间内滴加完毕，继续保温反应一段时间后，冷却至室温，即得到环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系。

本发明提出的环氧树脂-丙烯酸树脂复合水分散体系的组成为：(1)至少含一种环氧当量值在150～1800之间的环氧树脂；(2)至少含一种C₁～C₁₀的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯；(3)C₁～C₆的不饱和羧酸；(4)C₈～C₁₆的单乙烯基芳香族化合物或其卤代衍生物。

本发明使用的表面活性剂为EO为1～10摩尔的阴离子表面活性剂和EO为4～80摩尔的非离子表面活性剂。

本发明同时使用水性过硫酸盐或氧化还原体系作引发剂。

本发明的具体内容进一步描述如下：