專利名稱：一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末樹脂及其合成方法，尤其是涉及一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂及其合成方法。
背景技術(shù)：
隨著世界各國對環(huán)保的日益關(guān)切，以及相關(guān)污染防治法規(guī)的日益嚴(yán)格，樹脂制造工業(yè)已在幾年來發(fā)生了革命性的改變，也就是將原來高污染的溶劑型樹脂轉(zhuǎn)變成低污染的樹脂。環(huán)保樹脂可包括100%固含樹脂，水性樹脂及粉末固體樹脂。100%固含樹脂粘度過大，現(xiàn)階段國內(nèi)設(shè)備跟不上，施工較困難；水性樹脂一般需要外添加小分子乳化劑，對后期膜性能存在一定的影響；雖然粉末樹脂也存在一定缺陷，但是批次穩(wěn)定性較好，且不含揮發(fā)性物質(zhì)，可起到很好的環(huán)保效果。粉末樹脂制備大致分三類本體聚合、乳液聚合及溶液聚合。本體聚合反應(yīng)熱量難以及時釋放，存在爆炸的危險；乳液聚合樹脂中會殘留一定的乳化劑，對樹脂性能造成一定的影響。溶液聚合，操作得當(dāng)，溶劑可回收利用，節(jié)約成本。本發(fā)明合成時采用的是環(huán)保型溶劑乙醇。引發(fā)劑采用偶氮二異丁睛、偶氮二異戊睛及偶氮二異庚睛具可。常規(guī)的粉末固體樹脂在抗摩擦，耐高低溫及自清潔等方面性能都存在一定的缺陷。本發(fā)明制得的粉末固體樹脂，引入低表面能含氟單體參與共聚，是制得的樹脂具有一定的氟樹脂特性，恰恰彌補(bǔ)了常規(guī)丙烯酸酯的性能缺陷，并且具有水溶性，不含乳化劑，不存在乳化劑遷移帶來的性能缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有優(yōu)異耐候性，抗老化，抗擦性能好，能對各種基材提供優(yōu)異保護(hù)性的具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂及其合成方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)—種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，其特征在于，該粉末樹脂由以下組分及重量份含量制備得到可聚合羧酸8 15 ；
甲基丙烯酸甲酯40 --60 ；
丙烯酸丁酯10 --25 ；
甲基丙烯酸丁酯10 --30 ；
含氟單體5 20 ；
甲基異冰片酯10 --20 ；
引發(fā)劑1. 5 3.該粉末樹脂的原料以下組分及重量份含量制備得到可聚合羧酸8 10;
甲基丙烯酸甲酯42 - 50 ；
丙烯酸丁酯15 - 20 ；
甲基丙烯酸丁酯12 -、18 ；
含氟單體8 12 ；
甲基異冰片酯12 -、15 ；
引發(fā)劑1. 5“3 · 5 ο
所述的可聚合羧酸為丙烯·I或衣康酸中的一種或兩種。
所述的含氟單體為丙烯六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一 種或兩種。
所述的引發(fā)劑為偶氮二二異丁睛、偶氮二異戊睛或偶氮二異庚睛中的一種。
一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
(1)按照以下組分及· 量份含量備料
可聚合羧酸8 15、
甲基丙烯酸甲酯40 - 60、
丙烯酸丁酯10 - 25、
甲基丙烯酸丁酯10 - 30、
含氟單體5 20、
甲基異冰片酯10 - 20、
引發(fā)劑1. 5 3. 5 ；
(2)將重量份含量為100 120的溶劑投入到帶有冷凝回流的反應(yīng)器中，將除引發(fā)
劑的其它組分構(gòu)成的單體混合均勻得到的單體溶液加入滴加裝置，將引發(fā)劑用重量份含量為20 30的溶劑溶解后加入到另一個滴加裝置中，將反應(yīng)器中的溶劑加熱到60 72°C， 通入氮氣，然后向反應(yīng)器中滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3 3. 5h滴加完，引發(fā)劑溶液控制在4 4.證滴加完，再控制反應(yīng)器溫度為60 75°C保溫反應(yīng)lh，將制得的樹脂溶液經(jīng)真空脫氣回收溶劑，然后經(jīng)過冷卻粉碎得到具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂。所述的溶劑為乙醇。所述的具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂具有水溶性，零V0C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的粉末含氟丙烯酸粉末樹脂具有優(yōu)異的抗摩擦性能，廣泛的高低溫適用性能，不含小分子乳化劑，且具有水溶性及自清潔性能，且零V0C。所以使用本發(fā)明樹脂調(diào)出的涂料，具有優(yōu)異耐候性，抗老化，抗擦性能好，并且自清潔性能優(yōu)異，能對各種基材提供優(yōu)異保護(hù)性，且無V0C，綠色環(huán)保。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例1備料按重量份丙烯酸10
甲基丙烯酸甲酯42
丙烯酸丁酯20
甲基丙烯酸丁酯18
丙烯六氟丁酯5
甲基異冰片酯14
偶氮二異戊睛1.8
乙醇120將100份乙醇投入到帶有冷凝回來的反應(yīng)器中，將單體混合均勻加入滴加裝置， 1. 8份的引發(fā)劑用20份的乙醇溶劑，加入到滴加裝置中。將反應(yīng)器中的乙醇加熱到72°C， 通入氮氣，開始滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3 3.證滴加完， 引發(fā)劑溶液控制在4 4.證滴加完，75 °C保溫反應(yīng)一個小時。將制得的樹脂溶液真空脫氣回收溶劑，經(jīng)冷卻粉碎，既得粉末樹脂。實施例2備料按重量份
衣康酸8
甲基丙烯酸甲酯60
丙烯酸丁酯10
甲基丙烯酸丁酯10
甲基丙烯六氟丁酯8
甲基異冰片酯10
偶氮二異庚睛1.6
乙醇150將120份乙醇投入到帶有冷凝回來的反應(yīng)器中，將單體混合均勻加入滴加裝置， 1.6份的引發(fā)劑用30份的乙醇溶劑，加入到滴加裝置中。將反應(yīng)器中的乙醇加熱到60 65°C，通入氮氣，開始滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3 3.證滴加完，引發(fā)劑溶液控制在4 4.證滴加完，62°C保溫反應(yīng)一個小時。將制得的樹脂溶液真空脫氣回收溶劑，經(jīng)冷卻粉碎，既得粉末樹脂。具體合成工藝參照實施例1，所不同的是反應(yīng)溫度要降到60 65°C，因偶氮二異庚睛引發(fā)溫度比偶氮二異戊睛要低。實施例3備料按重量份丙烯酸15
甲基丙烯酸甲酯56丙烯酸丁酯20甲基丙烯酸丁酯18甲基丙烯酸十二氟庚酯12甲基異冰片酯18偶氮二異丁睛2.0乙醇140將110份乙醇投入到帶有冷凝回來的反應(yīng)器中，將1. 6份的引發(fā)劑和單體混合溶劑均勻加入滴加裝置，將反應(yīng)器中的乙醇加熱到72°C，通入氮氣，開始滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3 3.證滴加完，補(bǔ)加0. 4份引發(fā)劑和30份乙醇的溶液，控制在1 1.證滴完，然后75°C保溫反應(yīng)一個小時。將制得的樹脂溶液真空脫氣回收溶劑，經(jīng)冷卻粉碎，既得粉末樹脂。與實施例1，2不同的是偶氮二異丁睛在乙醇中溶解度小，因此采用一部分溶解在單體中，然后再補(bǔ)加一部分偶氮二異丁睛乙醇溶液。實施例4—種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)按照以下組分及含量備料可聚合羧酸meg、甲基丙烯酸甲酯40kg、丙烯酸丁酯10kg、甲基丙烯酸丁酯10kg、含氟單體^g、甲基異冰片酯10kg、引發(fā)劑1. ^g，其中，可聚合羧酸為丙烯酸，含氟單體為丙烯六氟丁酯，引發(fā)劑為偶氮二異丁睛；(2)將IOOkg的乙醇投入到帶有冷凝回流的反應(yīng)器中，將除引發(fā)劑的其它組分構(gòu)成的單體混合均勻得到的單體溶液加入滴加裝置，將引發(fā)劑用20kg的乙醇溶解后加入到另一個滴加裝置中，將反應(yīng)器中的溶劑加熱到60°C，通入氮氣，然后向反應(yīng)器中滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在池滴加完，引發(fā)劑溶液控制在4h滴加完，再控制反應(yīng)器溫度為60°C保溫反應(yīng)lh，將制得的樹脂溶液經(jīng)真空脫氣回收溶劑，然后經(jīng)過冷卻粉碎得到具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，該樹脂具有水溶性，零V0C。實施例5一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)按照以下組分及含量備料可聚合羧酸9kg、甲基丙烯酸甲酯42kg、丙烯酸丁酯Mkg、甲基丙烯酸丁酯Ukg、含氟單體^g、甲基異冰片酯Ukg、弓丨發(fā)劑^g，其中，可聚合羧酸為衣康酸，含氟單體為甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸十二氟庚酯的混合物，引發(fā)劑為偶氮二異戊睛；(2)將IlOkg的乙醇投入到帶有冷凝回流的反應(yīng)器中，將除引發(fā)劑的其它組分構(gòu)成的單體混合均勻得到的單體溶液加入滴加裝置，將引發(fā)劑用25kg的乙醇溶解后加入到另一個滴加裝置中，將反應(yīng)器中的溶劑加熱到65°C，通入氮氣，然后向反應(yīng)器中滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3.證滴加完，引發(fā)劑溶液控制在4.證滴加完，再控制反應(yīng)器溫度為70°C保溫反應(yīng)lh，將制得的樹脂溶液經(jīng)真空脫氣回收溶劑，然后經(jīng)過冷卻粉碎得到具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，該樹脂具有水溶性，零V0C。實施例6一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)按照以下組分及含量備料可聚合羧酸10kg、甲基丙烯酸甲酯50kg、丙烯酸丁酯20kg、甲基丙烯酸丁酯Wkg、含氟單體Ukg、甲基異冰片酯Mkg、引發(fā)劑3kg，可聚合羧酸為丙烯酸與衣康酸的混合物，含氟單體為丙烯六氟丁酯和甲基丙烯酸六氟丁酯的混合物， 引發(fā)劑為偶氮二異庚睛；(2)將IlOkg的乙醇投入到帶有冷凝回流的反應(yīng)器中，將除引發(fā)劑的其它組分構(gòu)成的單體混合均勻得到的單體溶液加入滴加裝置，將引發(fā)劑用25kg的乙醇溶解后加入到另一個滴加裝置中，將反應(yīng)器中的溶劑加熱到65°C，通入氮氣，然后向反應(yīng)器中滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3.證滴加完，引發(fā)劑溶液控制在4.證滴加完， 再控制反應(yīng)器溫度為70°C保溫反應(yīng)lh，將制得的樹脂溶液經(jīng)真空脫氣回收溶劑，然后經(jīng)過冷卻粉碎得到具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，該樹脂具有水溶性，零V0C。實施例7一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，包括以下步驟(1)按照以下組分及含量備料可聚合羧酸15kg、甲基丙烯酸甲酯60kg、丙烯酸丁酯2^g、甲基丙烯酸丁酯30kg、含氟單體20kg、甲基異冰片酯20kg、引發(fā)劑3. 5kg,可聚合羧酸為衣康酸，含氟單體為丙烯六氟丁酯和甲基丙烯酸六氟丁酯的混合物，引發(fā)劑為偶氮二異庚睛；(2)將120kg的乙醇投入到帶有冷凝回流的反應(yīng)器中，將除引發(fā)劑的其它組分構(gòu)成的單體混合均勻得到的單體溶液加入滴加裝置，將引發(fā)劑用30kg的乙醇溶解后加入到另一個滴加裝置中，將反應(yīng)器中的溶劑加熱到72°C，通入氮氣，然后向反應(yīng)器中滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3.證滴加完，引發(fā)劑溶液控制在4.證滴加完， 再控制反應(yīng)器溫度為75°C保溫反應(yīng)lh，將制得的樹脂溶液經(jīng)真空脫氣回收溶劑，然后經(jīng)過冷卻粉碎得到具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，該樹脂具有水溶性，零V0C。
8
權(quán)利要求
1. 一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，其特征在于，該粉末樹脂由以下組分及重量份含量的原料制備得到可聚合羧酸8 15 ；甲基丙烯酸甲酯40 --60 ；丙烯酸丁酯10 --25 ；甲基丙烯酸丁酯10 --30 ；含氟單體5 20 ；甲基異冰片酯10 --20 ；引發(fā)劑1. 5 3.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，其特征在于，該粉末樹脂的原料以下組分及重量份含量制備得到可聚合羧酸8 10 ；甲基丙烯酸甲酯42 --50 ；丙烯酸丁酯15 --20 ；甲基丙烯酸丁酯12 --18 ；含氟單體8 12 ；甲基異冰片酯12 --15 ；引發(fā)劑1. 5 3.
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，其特征在于，所述的可聚合羧酸為丙烯酸或衣康酸中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，其特征在于，所述的含氟單體為丙烯六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂，其特征在于，所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁睛、偶氮二異戊睛或偶氮二異庚睛中的一種。
6.一種如權(quán)利要求1所述的具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量份含量備料 可聚合羧酸8 15、甲基丙烯酸甲酯 40 60、 丙烯酸丁酯10 25、甲基丙烯酸丁酯 10 30、 含氟單體5 20、甲基異冰片酯 10 20、 引發(fā)劑1.5 3. 5;(2)將重量份含量為100 120的溶劑投入到帶有冷凝回流的反應(yīng)器中，將除引發(fā)劑的其它組分構(gòu)成的單體混合均勻得到的單體溶液加入滴加裝置，將引發(fā)劑用重量份含量為 20 30的溶劑溶解后加入到另一個滴加裝置中，將反應(yīng)器中的溶劑加熱到60 72°C，通入氮氣，然后向反應(yīng)器中滴加單體溶液及引發(fā)劑溶液，控制流量，單體溶液控制在3 3.證滴加完，引發(fā)劑溶液控制在4 4.證滴加完，再控制反應(yīng)器溫度為60 75°C保溫反應(yīng)lh， 將制得的樹脂溶液經(jīng)真空脫氣回收溶劑，然后經(jīng)過冷卻粉碎得到具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，其特征在于，所述的溶劑為乙醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂的合成方法，其特征在于，所述的具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂具有水溶性，零V0C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有自清潔性能的丙烯酸酯粉末樹脂及其合成方法，包括以下組分及重量份含量可聚合羧酸8～15、甲基丙烯酸甲酯40～60、丙烯酸丁酯10～25、甲基丙烯酸丁酯10～30、含氟單體5～20、甲基異冰片酯10～20、引發(fā)劑1.5～3.5，使用幾種常規(guī)的丙烯酸酯類單體和丙烯酸異冰片酯及含氟丙烯酸酯類單體共聚，經(jīng)脫氣，粉碎等過程，最終制得一種性能優(yōu)異的粉末丙烯酸樹脂。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明合成得到的樹脂具有優(yōu)異的耐老化，抗刮擦及自清潔性能，零VOC，并且具有水溶性。
文檔編號C08F222/02GK102363640SQ20111018318
公開日2012年2月29日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者劉杰, 石彥平, 董海普 申請人:上海乘鷹新材料有限公司, 上海維凱化學(xué)品有限公司