本發明專利技術涉及一種水性丙烯酸改性環氧酯乳液的制備方法。該方法包括以下步驟：a.制備一種含脂肪酸成分的丙烯酸樹脂A；b.制備一種低酸值的環氧酯樹脂B，其酸值為5～10mgKOH/g；c.將丙烯酸樹脂A與環氧酯樹脂B按固體重量份1∶3～1∶1進行酯化反應，酸值合格后，經胺或氨中和、用水稀釋而得到水性丙烯酸改性環氧酯乳液產品，其固體含量為35～45重量％，酸值為20～50mgKOH/g。本發明專利技術具有以下優點：制備工藝簡單，產品具有很好的耐水解性和儲存穩定性；提高了乳液漆膜的干性和耐水性；使漆膜的光澤度明顯提高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種水性丙烯酸改性環氧酯乳液的制備方法。技術背景傳統的溶劑型涂料需要使用大量的有機溶劑，這不僅造成了有機溶劑的大量消耗，同時對環境造成了嚴重的污染。為了節約資源和保護環境，世界各國都把目光投向了無污染或低污染的水性涂料。近年來，國內相繼開發了一系列防銹涂料，但大多為溶劑型防銹涂料。這類涂料除了含有大量有機溶劑外，而且還含有大量有毒顏料，給環境造成嚴重的污染。為此，研究開發新型環保、防銹性能優異的水性防銹涂料符合當前涂料發展的趨勢。環氧酯防銹涂料由于其優異的防銹性能而在金屬防銹領域有著廣泛的應用。環氧酯樹脂是由環氧樹脂與植物油脂肪酸通過酯化反應而制成，因此，環氧酯樹脂同時具備了環氧樹脂與干性油的許多優良特性。與醇酸樹脂相比，環氧酯樹脂具有更高的耐水解性，并且具有更加優良的防銹性能。將環氧酯樹脂水性化并制備環保、防銹性能優異的水性環氧酯防銹涂料已經受到頗多的注意，但進展不大。直至今日，關于水性環氧酯及以它為基料的防銹底漆的專利只是寥寥幾篇。日本專利公開了一種水性環氧酯樹脂乳液的制備方法。它是分別以環氧樹脂與不飽和脂肪酸反應制成環氧酯樹脂，以(甲基)丙烯酸(酯)等不飽和單體共聚制得丙烯酸樹脂，再將兩者縮合得到丙烯酸改性環氧酯樹脂，經真空蒸餾脫 除溶劑， 加胺中和羧基，加水稀釋得到丙烯酸改性環氧酯乳液。該制備方法的缺點之一是樹脂合成過程中需大量有機溶劑，脫除溶劑過程能耗高，生產效率低；缺點之二是丙烯酸樹脂與環氧酯樹脂接枝效率低，有部分未接枝的環氧酯容易從乳液中析出，乳液的儲存穩定性較差；缺點之三是由于樹脂中含有大量的羧基，漆膜的耐水性較差。中國專利公開了一種核-殼結構的水性環氧酯乳液的制備方法；中國專利和中國專利公開了一種有機硅丙烯酸環氧酯水分散體。這些專利的制備方法相類似都是將環氧樹脂和脂肪酸進行酯化，得到環氧酯樹脂，再將此環氧酯樹脂與預定酸值的丙烯酸酯類混合單體進行自由基共聚，形成共聚產物，將該共聚產物用胺(或氨)中和后進行水稀釋后得到環氧酯乳液。該類制備方法也存在以下缺點(I)反應過程不易控制，容易發生凝膠；(2)該合成過程中，由于消耗了大量脂肪酸上的不飽和雙鍵，使該樹脂的后期干性由于缺乏不飽和雙鍵而提高不大；(3)樹脂酸值較高，漆膜的耐水性較差；(4)需要用大量有機胺(或氨)中和，氣味難聞且對人體有毒害作用；(5)分散體的PH值一般在8. 5以上，在此高PH值下，環氧酯的酯基很易發生水解，使漆膜性能下降。
技術實現思路
本專利技術旨在克服上述制備丙烯酸改性水性環氧酯過程中的一些缺點，提供一種合成水性丙烯酸改性環氧酯乳液的改進方法。本專利技術提供的一種水性丙烯酸改性環氧酯乳液的制備方法，包括以下步驟a.制備一種含脂肪酸成分的丙烯酸樹脂A ；b.制備一種低酸值的環氧酯樹脂B,其酸值為5 10mgK0H/g ；c.將丙烯酸樹脂A與環氧酯樹脂B進行酯化反應，隨后經胺或氨中和、用水稀釋， 得到水性丙烯酸改性環氧酯乳液。本專利技術中所述的丙烯酸樹脂A由30重量％ 50重量％的不飽和脂肪酸、10重量％ 30重量％的甲基丙烯酸和30重量％ 50重量％的(甲基)丙烯酸酯或乙烯基單體，在引發劑的存在下聚合而得到，其轉化率至少為98%。本專利技術中所述的低酸值的環氧酯樹脂B由40重量％ 50重量％的不飽和脂肪酸和50重量％ 60重量％的環氧樹脂通過酯化反應而得到。本專利技術中所述的不飽和脂肪酸選自亞油酸、豆油酸、亞麻油酸、桐亞油酸、脫水蓖麻油酸、蓖麻油酸、松香酸、妥爾油酸中的一種或幾種。本專利技術中所述的(甲基)丙烯酸酯或乙烯基單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙稀酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、苯乙烯、乙烯基甲苯中的一種或幾種。本專利技術中所述的引發劑較好為過氧化二叔丁基醚。本專利技術中所述的環氧樹脂選自上海新華樹脂廠出品的E-12、E-20、E_42、E_44、 E-51 ;上海樹脂廠有限公司出品的F-51、F-46、F-44 ;無錫樹脂廠出品的E_31、E_39_D ;江蘇三木集團出品的E-03、E-06中的一種或幾種。本專利技術中所述的水性丙烯酸改性環氧酯乳液的制備方法由丙烯酸樹脂A與環氧酯樹脂B按固體重量份1: 3 1:1進行酯化反應，酸值合格后，經胺或氨中和、用水稀釋而得到，其固體含量為35 45重量％，酸值為20 50mgK0H/g。所述的水性丙烯酸改性環氧酯乳液有以下優點(I)先制備含有脂肪酸成分的丙烯酸樹脂A，該制備工藝簡單，樹脂粘度低，轉化率高，不會出現凝膠現象，合成過程容易控制，少量殘留單體會在接下來的反應中去除，使最終制備的水性丙烯酸改性環氧酯乳液氣味很低；(2)該丙烯酸樹脂A上的脂肪酸在丙烯酸樹脂與環氧酯樹脂之間起“橋梁”作用， 提高丙烯酸樹脂接枝到環氧酯樹脂上的幾率，使水性丙烯酸改性環氧酯乳液中不含不溶顆粒物，且整個合成工藝簡單，不易凝膠，合成過程和產品質量容易控制；(3)該水性丙烯酸改性環氧酯乳液中的脂肪酸酯上保留了大量的不飽和雙鍵，這些不飽和雙鍵提高了乳液漆膜的干性和耐水性；(4)在水性丙烯酸改性環氧酯乳液中，丙烯酸鏈段對環氧酯鏈段具有包覆作用，形成一個“核-殼”結構，即以容易發生水解的環氧酯作為“核”，以耐水解的丙烯酸作為“殼”，這樣的結構使該乳液具有很好的耐水解性和儲存穩定性。(5)由于丙烯酸樹脂與環氧酯樹脂是靠化學鍵接枝改性，使這兩種樹脂的相容性極大提高，使漆膜的光澤度明顯提高；(6)乳液具有很好的機械穩定性，制漆時可用水直接稀釋，且可與顏料直接砂磨，減少分散劑的用量，進一步提高漆膜的耐水性。具體實施方式下面通過實施例對本專利技術做進一步具體說明。實施例1制備丙烯酸樹脂Al A4將脂肪酸裝入反應瓶中，在攪拌狀態下逐漸升溫至140°C 145°C，經5 8h連續均勻滴加單體混合物，滴加完畢后，在140°C 145°C保溫3 4小時，至轉化率為98%以上，以固含量為證。丙烯酸樹脂Al A4的配方和酸值列于表I中。表I丙烯酸樹脂Al A4的配方權利要求1.一種水性丙烯酸改性環氧酯乳液的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a.制備一種含脂肪酸成分的丙烯酸樹脂A;b.制備一種低酸值的環氧酯樹脂B，其酸值為5 10mgK0H/g；c.將丙烯酸樹脂A與環氧酯樹脂B進行酯化反應，隨后經胺或氨中和、用水稀釋，得到水性丙烯酸改性環氧酯乳液。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的丙烯酸樹脂A由30重量％ 50重量％的不飽和脂肪酸、10重量％ 30重量％的甲基丙烯酸和30重量％ 50重量％ 的(甲基)丙烯酸酯或乙烯基單體，在引發劑的存在下聚合而得到，其轉化率至少為98%。3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的低酸值的環氧酯樹脂B由40 重量％ 50重量％的不飽和脂肪酸和50重量％ 60重量％的環氧樹脂通過酯化反應而得到。4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的不飽和脂肪酸選自亞油酸、豆油酸、亞麻油酸、桐亞油酸、脫水蓖麻油酸、蓖麻油酸、松香酸、妥爾油酸中的一種或幾種。5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的(甲基)丙烯酸酯或乙烯基單體選自丙烯酸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種水性丙烯酸改性環氧酯乳液的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：a.制備一種含脂肪酸成分的丙烯酸樹脂A；b.制備一種低酸值的環氧酯樹脂B，其酸值為5～10mgKOH/g；c.將丙烯酸樹脂A與環氧酯樹脂B進行酯化反應，隨后經胺或氨中和、用水稀釋，得到水性丙烯酸改性環氧酯乳液。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙其中，劉衛峰，時海峰，閔茸，孫凌，
申請(專利權)人：上海涂料有限公司技術中心，
類型：發明
國別省市：
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