本發明專利技術的任務是提供一種丙烯酸改性的醇酸樹脂，它提高了醇酸樹脂的硬度、干性、耐磨擦性以及耐老化性能，同時又保留了醇酸樹脂特有的柔韌性、顏料潤濕性等特征；同時本發明專利技術的丙烯酸改性醇酸樹脂解決了市場上普通丙烯酸改性醇酸樹脂耐酸堿性不良的問題。本發明專利技術產品按照GB/T?9274-1988經耐液體介質實驗測定，48h漆膜不氣泡、不生銹、不開裂、不脫落，明顯優于傳統的大豆油醇酸樹脂和普通丙烯酸改性醇酸樹脂。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于樹脂領域，尤其是丙烯酸改性醇酸樹脂及其制備方法。
技術介紹
醇酸樹脂系涂膜豐滿、光亮，以其易于施工和與氧氣交聯的特性，它的顏料分散性、涂料的施工性較好，涂膜柔韌堅牢、合成技術成熟、原料易得、樹脂涂膜的綜合性能良好，而且基本上不依賴于石油產品，具有獨一無二的價格優勢，是涂料用合成樹脂中用量最大、用途最廣的品種之一。但醇酸樹脂涂膜干燥緩慢、硬度低、耐水性、耐腐蝕性差，不佳等限制了醇酸樹脂的使用范圍。然而，丙烯酸樹脂色淺、耐光、耐候、戶外暴曬耐久性好，使用的溫度范圍寬，剛好能在一些性能上能彌補醇酸樹脂性能的不足。但是，丙烯酸樹脂的顏料分散性、涂料施工性以及涂膜的柔韌性和耐寒性都不理想，價格也比較昂貴。這些欠缺也限制了丙烯酸樹脂的使用范圍。·丙烯酸改性醇酸樹脂廣泛應用于戶外大型鋼結構及輪船等的裝飾與保護，在經常受到紫外光、高濕度及海水等的侵蝕條件下，傳統醇酸樹脂涂料在這些條件下使用會出現粉化、退色和失光等不良現象。丙烯酸改性醇酸樹脂彌補了醇酸樹脂涂膜的耐候性及耐久性不足的缺陷，延長其使用壽命。丙烯酸改性醇酸樹脂涂料還可應用于火車車廂涂料、紡織機構涂料及中高檔溶劑型外墻涂料等。丙烯酸改性醇酸樹脂涂料的發展趨勢為高性能、高固體分含量、功能化、水性化。 高性能指改性樹脂在克服醇酸樹脂缺陷的基礎上，解決現有丙烯酸改性醇酸樹脂的外觀、 耐溶劑性、抗沖擊性、重涂性及超強的耐侯性等方面的不足，擴大其應用領域。高固體分含量和水性化是涂料發展的趨勢，是環保法對涂料VOC含量嚴格限制的結果。提高改性樹脂的固體含量，可以從分子結構入手，設計低分子量、具有高反應活性的官能化丙烯酸低聚物，同時結合使用部分高效溶劑；改性樹脂的水性化一方面可采用乳液聚合方法合成丙烯酸醇酸樹脂乳液，另一方面可采用脂肪酸法合成改性水溶性醇酸樹脂，提高水性醇酸涂料的耐黃變性及干燥速度。功能化改性樹脂的制造可在丙烯酸預聚物中引入官能基團(如引入鹵素、磷等)，將官能基團引入醇酸樹脂分子上，合成阻燃、防水、防油和防霉殺菌等功能樹脂。目前，市場上的丙烯酸改性醇酸樹脂普遍存在耐酸堿性不良的弊端，因此研發一款新的具有優良耐酸堿性的丙烯酸改性醇酸樹脂是一個急待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的任務是提供一種丙烯酸改性的醇酸樹脂，解決市場上普通丙烯酸改性醇酸樹脂耐酸堿性不良的問題。為解決上述技術問題本專利技術的新型丙烯酸改性醇酸樹脂采用的技術方案為本專利技術的丙烯酸改性醇酸樹脂具有優良的酸堿性能。其具體制備方法如下(I)將二甲苯和乙酸乙酯的混合溶液攪拌升溫，待溫度達到100-110°C時保溫O.5-1小時，然后開始滴加引發劑、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(n-BA)以及甲基丙烯酸(MA)的混合物進行共聚合反應，滴加時間控制在2-3小時，制備出丙烯酸預聚物；所述丙烯酸預聚物的配方組份含量以重量百分比計為二甲苯48. 76-52. 17%,乙酸乙酯7. 51-11. 23%，甲基丙烯酸甲酯19. 38-24. 26%，丙烯酸正丁酯7. 32-9. 88%，甲基丙烯酸 O. 91-1. 73%，苯乙烯 5. 11-9. 27%，引發劑 O. 50-1. 97%。(2)將大豆油和季戊四醇加入反應釜升溫到140°C 150°C后加入催化劑繼續升溫到240°c 25(rc，待醇清后降溫到140°c 15(rc加入步驟(I)的丙烯酸預聚物以及鄰苯二甲酸酐和苯甲酸；待溫度升到170-180°c時以10-12°c /h的升溫速率緩慢升溫至240_250°C進行酯化縮合反應，待樹脂酸值降到6-10mgK0H/g后停止加熱，最后用二甲苯兌稀，制備出丙烯酸改性醇酸樹脂； 所述丙烯酸改性醇酸樹脂的配方組份含量以重量百分比計為大豆油20. 20-26. 18%,季戊四醇 7. 81-12. 46%,催化劑 O. 08-0. 12%,丙烯酸預聚物 20. 49-26. 84%,苯甲酸 2. 05-4. 48%，鄰苯二甲酸酐 7. 90-11. 24%，二甲苯 27. 25-33. 45%。本專利技術步驟(I)的丙烯酸預聚物采用“饑餓法”滴加合成。“饑餓法”滴加合成是首先將溶液加入反應釜升溫到適合溫度，然后通過高位槽滴加甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)、丙烯酸正丁酯(n-BA)、甲基丙烯酸(MA)以及引發劑的混合物，這樣可以通過改變混合物的滴加速率來調節共聚合反應的速率，以達到控制丙烯酸預聚物分子質量的目的；同時還可以通過改變混合物的滴加速率來調節反應釜內溫度的變化，以達到使引發劑效率最大化的目的。丙烯酸(酯)單體的共聚反應有本體聚合、乳液聚合、溶液聚合、懸浮聚合等多種方法。本專利技術步驟(I)中丙烯酸預聚物的合成采用溶液法，它是丙烯酸(酯)單體在溶液狀態下通過自由基聚合反應合成而成。其優點是體系粘度低而避免了凝膠效應；受熱均勻，聚合溫度容易控制；易于調節產品的相對分子質量及其分布。其缺點是聚合速率低，相對分子質量小，在這里我們就是利用其合成的預聚物相對分子質量低的缺點，如果預聚物的分子質量過大,后面合成改性醇酸樹脂時樹脂粘度會過大,容易膠化。本專利技術步驟(I)以引發劑、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)作為硬單體來提供樹脂需要的硬度；丙烯酸正丁酯(n-BA)作為軟單體來調節預聚物的玻璃化溫度；甲基丙烯酸(MA)作為功能單體來提供后續反應需要的官能團。甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)具有很高的玻璃化溫度，可以提供樹脂需要的硬度，使得制備出的改性醇酸樹脂具有優良的硬度。同時大量使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(St)也極大的提高了該丙烯酸改性醇酸樹脂的耐酸堿性。本專利技術步驟(I)所述的弓I發劑有兩大類有機過氧化物和偶氮化合物，不同的引發劑引發效率和半衰期有很大差別，通常要根據實驗的目的及方法來選擇合適的引發劑。上述適用于丙烯酸溶液聚合的引發劑多為苯甲酰類和腈類偶氮化合物，如過氧化苯甲酰(ΒΡ0)、偶氮二異丁腈(AIBN)、2，2-偶氮二(甲基丁腈)、2，2-偶氮(2，4-二甲基戊腈)坐寸ο本專利技術步驟(I)的丙烯酸預聚物原材料要求嚴格不能含有水份，同時要保證單體的純度。原材料中的水份會降低引發劑的效率；單體不純會使合成的預聚物不透明，影響產品質量。本專利技術步驟(I)的丙烯酸預聚物的丙烯酸(酯)單體要求純度> 99. 5%，以避免合成的預聚物出現渾濁現象。本專利技術步驟(I)的丙烯酸預聚物的合成溫度要求較為嚴格，應當控制在100-110°c，溫度過低，引發劑的引發效率不高，制得的預聚物分子質量相對較大，對后面樹脂合成影響較大；溫度過高，引發劑半衰期短，利用率低，合成的預聚物分子質量相對較低，殘余單體量較大。本專利技術步驟(2)中丙烯酸改性醇酸樹脂的合成采用單甘油酯法，以季戊四醇、大豆·油、鄰苯二甲酸酐、苯甲酸、丙烯酸單體預聚物為主要合成原料。采用支化程度最高的季戊四醇作為主要合成原料豐富了醇酸樹脂的結構，同時它還能提供硬度。本專利技術步驟(2)中所述的大豆油、季戊四醇、鄰苯二甲酸酐、苯甲酸、溶劑二甲苯均為工業級。其中季戊四醇純度彡95%、羥基含量為45-49%。本專利技術步驟(2)中沒有催化劑時，油與醇的反應即使在高溫下也進行的非常慢，而且程度低，因此需要加入催化劑。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種新型丙烯酸改性醇酸樹脂，其特征在于：其具有優良的耐酸堿性能。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周法華，
申請(專利權)人：上海振華重工集團常州油漆有限公司，
類型：發明
國別省市：
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