本發(fā)明涉及一種水性丙烯酸樹脂，具體涉及一種卷材涂料用水性丙烯酸樹脂及其制備方法，屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

涂料是用不同的施工工藝涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定強(qiáng)度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。涂料一般包含四種基本成分：成膜物質(zhì)、顏料、溶劑和添加劑。涂料作為一類現(xiàn)代多功能性的工程材料，用途十分廣泛。目前，我國涂料行業(yè)正朝著環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、高性能三大方向發(fā)展，大力發(fā)展的是低含量溶劑、水性化及無溶劑化、粉末、紫外光固化涂料。近年來，我國涂料行業(yè)一直致力于開發(fā)低污染、高固體分或無溶劑涂料、水性涂料等。

在涂料涂裝行業(yè)中，卷材涂料通常要求提供良好的機(jī)械性能，如柔韌性、硬度等，才能滿足各種加工要求及耐碰撞和劃傷?，F(xiàn)有的卷材涂料主要為丙烯酸樹脂涂料，其加工成型性較差，主要原因在于丙烯酸樹脂涂料中的水性丙烯酸樹脂固體分含量較低。目前，合成高固體分低黏度的水性丙烯酸樹脂較為成熟的方法是引入叔碳酸縮水甘油酯對丙烯酸樹脂進(jìn)行改性，這種方法雖能得到施工固體分較高的水性丙烯酸樹脂，但龐大而疏水的叔碳酸支鏈結(jié)構(gòu)會對樹脂涂膜的韌性造成影響并且價(jià)格較貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述需求，本發(fā)明提供了一種卷材涂料用水性丙烯酸樹脂及其制備方法，該水性丙烯酸樹脂制備簡單、生產(chǎn)成本低，具有高固體分、高韌性的優(yōu)異性能，能夠顯著提高卷材涂料漆膜的柔韌性和硬度。

本發(fā)明是一種卷材涂料用水性丙烯酸樹脂及其制備方法，所述的水性丙烯酸樹脂由下列原料制備而成：丁基縮水甘油醚、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、催化劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑、中和劑、丙酮溶劑，所述的制備方法包括如下步驟：a）制取混合單體，b）滴加反應(yīng)制取半成品，c）中和分散處理制取成品。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的水性丙烯酸樹脂按重量百分比計(jì)選用的原料配方為：21～22%丁基縮水甘油醚，7～8%甲基丙烯酸甲酯，7～8%苯乙烯，2.5～3.0%甲基丙烯酸丁酯，10～11%丙烯酸丁酯，15～16%丙烯酸，7～8%丙烯酸羥丙酯，0.8～1.0%催化劑，1.0～1.5%鏈轉(zhuǎn)移劑，1.7～2.0%引發(fā)劑，5.0～5.5%中和劑，14～22%丙酮溶劑。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的催化劑和鏈轉(zhuǎn)移劑分別為四丁基溴化銨和巰基乙醇。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的引發(fā)劑和中和劑分別為過氧化苯甲酰和N,N-二甲基乙醇胺。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟 a）中，制取混合單體是將甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、鏈轉(zhuǎn)移劑和引發(fā)劑混合均勻，得到混合單體。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟 b）中，滴加反應(yīng)制取半成品包括如下步驟：1）將丁基縮水甘油醚、丙酮溶劑和催化劑放入反應(yīng)釜中混合，加熱至65℃；2）滴加混合單體2h，滴加完畢保溫3 h。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟 c）中，中和分散處理制取成品包括如下步驟：1）將步驟b）中反應(yīng)釜降溫至55℃，加入中和劑低速攪拌1h；2）加入適量去離子水，用超聲波振動棒超聲分散處理30min。

本發(fā)明揭示了一種卷材涂料用水性丙烯酸樹脂及其制備方法，該水性丙烯酸樹脂制備簡單、生產(chǎn)成本低，具有高固體分、高韌性的優(yōu)異性能，能夠顯著提高卷材涂料漆膜的柔韌性和硬度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例卷材涂料用水性丙烯酸樹脂制備方法的工序步驟圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例卷材涂料用水性丙烯酸樹脂制備方法的工序步驟圖；該水性丙烯酸樹脂由下列原料制備而成：丁基縮水甘油醚、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、催化劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑、中和劑、丙酮溶劑，所述的制備方法包括如下步驟：a）制取混合單體，b）滴加反應(yīng)制取半成品，c）中和分散處理制取成品。

本發(fā)明提及的卷材涂料用水性丙烯酸樹脂采用丁基縮水甘油醚對丙烯酸樹脂進(jìn)行改性，獲得了高固體分、高韌性的優(yōu)異性能；用其制成的卷材涂料，所得涂膜具有良好的柔韌性和硬度，具有很高的實(shí)用價(jià)值。其中，丁基縮水甘油醚的環(huán)氧基團(tuán)具有很強(qiáng)的反應(yīng)性，其與丙烯酸的羧基在催化劑的作用下反應(yīng)幾乎是定量的，因此將丁基縮水甘油醚引入到聚合物中，使丙烯酸樹脂在相同的分子量的情況下具有很多的正丁基支鏈，這些支鏈結(jié)構(gòu)能減小聚合物之間的相互作用，使丙烯酸鏈段伸展，在加水分散時彼此不容易纏繞，故能得到高固含量的水性丙烯酸樹脂。同時，催化劑四丁基溴化銨的加入能明顯地提高丁基縮水甘油醚的接枝率，而接枝的正丁基支鏈能夠增加涂膜的柔韌性。

實(shí)施例1

具體制備方法如下：

a）制取混合單體，具體制備過程為：首先按重量百分比計(jì)稱取21%的丁基縮水甘油醚，7%的甲基丙烯酸甲酯，7%的苯乙烯，2.5%的甲基丙烯酸丁酯，10%的丙烯酸丁酯，15%的丙烯酸，7%的丙烯酸羥丙酯，0.8%的四丁基溴化銨催化劑，1%的巰基乙醇鏈轉(zhuǎn)移劑，1.7%的過氧化苯甲酰引發(fā)劑，5%的N,N-二甲基乙醇胺中和劑，22%的丙酮溶劑；然后將甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、鏈轉(zhuǎn)移劑和引發(fā)劑放入攪拌容器中混合均勻，得到混合單體。

b）滴加反應(yīng)制取半成品，具體制備過程為：首先將步驟a）稱取的丁基縮水甘油醚、丙酮溶劑和四丁基溴化銨催化劑放入反應(yīng)釜中混合，加熱至65℃；然后向混合物中滴加混合單體，滴加時間控制為2h，待滴加完畢后保溫3 h，得到半成品。

c）中和分散處理制取成品，首先將步驟b）中反應(yīng)釜溫度降至55℃，再加入N,N-二甲基乙醇胺中和劑，低速攪拌1h；然后向反應(yīng)釜中加入適量去離子水，并用超聲波振動棒超聲分散處理30min，得到固含量在41%左右的水性丙烯酸樹脂。

實(shí)施例2

具體制備方法如下：

a）制取混合單體，具體制備過程為：首先按重量百分比計(jì)稱取22%的丁基縮水甘油醚，8%的甲基丙烯酸甲酯，8%的苯乙烯，3%的甲基丙烯酸丁酯，11%的丙烯酸丁酯，16%的丙烯酸，8%的丙烯酸羥丙酯，1%的四丁基溴化銨催化劑，1.5%的巰基乙醇鏈轉(zhuǎn)移劑，2%的過氧化苯甲酰引發(fā)劑，5.5%的N,N-二甲基乙醇胺中和劑，14%的丙酮溶劑；然后將甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、鏈轉(zhuǎn)移劑和引發(fā)劑放入攪拌容器中混合均勻，得到混合單體。

b）滴加反應(yīng)制取半成品，具體制備過程為：首先將步驟a）稱取的丁基縮水甘油醚、丙酮溶劑和四丁基溴化銨催化劑放入反應(yīng)釜中混合，加熱至65℃；然后向混合物中滴加混合單體，滴加時間控制為2h，待滴加完畢后保溫3 h，得到半成品。

c）中和分散處理制取成品，首先將步驟b）中反應(yīng)釜溫度降至55℃，再加入N,N-二甲基乙醇胺中和劑，低速攪拌1h；然后向反應(yīng)釜中加入適量去離子水，并用超聲波振動棒超聲分散處理30min，得到固含量在42%左右的水性丙烯酸樹脂。

本發(fā)明揭示了一種卷材涂料用水性丙烯酸樹脂及其制備方法，該水性丙烯酸樹脂制備簡單、生產(chǎn)成本低，具有高固體分、高韌性的優(yōu)異性能，能夠顯著提高卷材涂料漆膜的柔韌性和硬度。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。