[发明专利]一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂，更为具体地说，是一种可以拼入聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂作为卷材面漆基料的高分子量丙烯酸树脂。

背景技术

聚偏二氟乙烯(以下简称PVDF)树脂因其结构链中含有大量的具有高键能(116Kcal/mol)的C-F键，所以该树脂的很多项性能非常优异，最突出的性能是具有其它树脂均无法比拟的优异耐候性，另外，PVDF树脂还具备优异的柔韧性、耐玷污性、耐化学介质性、耐热性能和抗水解性等。国外的卷材涂料研究者早于上世纪70年代便着手研究用PVDF树脂制备高性能卷材涂料。现在该产品已在市场上得到广泛应用。但是，由于PVDF树脂属半结晶态，独自形成连续致密涂膜的能力较差。若单一采用PVDF树脂制备卷材面漆，所得涂料的涂膜抗压强度和抗拉伸强度很差，光泽很低，且硬度和耐甲乙酮(MEK)性能很差，耐酸碱性能差。因此，在制备PVDF卷材面漆时，须拼入其他树脂以改善上述性能。丙烯酸树脂因其溶解度参数与PVDF树脂相似，已成为拼入树脂的首选。实践证明，制备PVDF卷材面漆所拼入的丙烯酸树脂的性能对面漆的最终性能影响很大，尤其是丙烯酸树脂的分子量，理论上讲，在保证与PVDF树脂相容的前提下，丙烯酸树脂的分子量越高，制得的涂膜综合性能越为优异。目前采用最多的拼入树脂为罗门哈斯公司的高分子量丙烯酸树脂B-44，该树脂分子量参数为：Mn33475；Mw71343；分子量分布Mw/Mn2.13。但是，拼入该树脂得到的卷材面漆涂膜的耐人工老化性能方面尚须提高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂，其数均分子量超过9万且分子量分布较窄(Mw/Mn＜2.0)，将它拼入PVDF树脂所制得的卷材面漆，其涂膜综合性能与由PVDF树脂混拼罗门哈斯公司的B-44树脂组成的进口卷材面漆相当，而耐人工老化性能更为优异。

实现本发明目的的技术方案是：一种用于聚偏二氟乙烯卷材面漆的高分子量丙烯酸树脂，其特征在于，该树脂与聚偏二氟乙烯树脂拼用作为卷材面漆基料，其外观为珠状透明粒子，数均分子量Mn＞9万且分子量分布Mw/Mn＜2.0；

所述高分子量丙烯酸树脂是以甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯50～80wt％，丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸乙酯10～40wt％，丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或几种0～40wt％为原料单体，采用悬浮聚合方法制得的，即以蒸馏水为反应介质，在无机分散剂存在下，用过氧化二苯甲酰和/或偶氮二异丁基腈为引发剂，引发原料单体在60～95℃进行自由基聚合反应，其引发剂用量为原料单体总质量的0.1～3wt％，无机分散剂用量为原料单体总量的0.2～5wt％，原料单体总量与蒸馏水的质量比为1∶1～5；所述无机分散剂为碳酸钙、氧化铝、氢氧化镁、碱式碳酸镁、羟基磷酸钙中的至少一种。

上述高分子量丙烯酸树脂中，所述悬浮聚合方法的具体操作如下：将蒸馏水加入反应容器中，在搅拌和通氮气状态下，加入无机分散剂并升温至60～95℃，然后加入原料单体和引发剂的均匀混合物，在60～95℃反应5～10小时后，降温至30～40℃，加入稀酸再至少反应10分钟，然后过滤、水洗、出料，烘干后得到珠状透明粒子即为高分子量丙烯酸树脂。

上述高分子量丙烯酸树脂中，所述稀酸为＜3wt％的盐酸、＜7wt％的硫酸、＜5wt％的至少一种。

上述高分子量丙烯酸树脂中，所述无机分散剂的加入量为原料单体总量的1～3wt％。

上述高分子量丙烯酸树脂中，所述原料单体总量与蒸馏水的质量比为1∶2～3。

上述高分子量丙烯酸树脂中，所述引发剂用量为原料单体总量的0.3～1.5wt％。

上述高分子量丙烯酸树脂中，所述自由基聚合反应温度为70～90℃，反应时间为7～9小时。