[发明专利]一种丙烯酸改性环氧磷酸酯树脂及其水分散体

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性丙烯酸改性环氧磷酸酯树脂及其水分散体，属于水性涂料领域。

背景技术

环氧树脂是一大类制漆用的树脂，它具有防腐性能优良的特性，广泛用于金属基材的防锈上。但溶剂型的环氧树脂制漆时，需要加入大量的溶剂稀释，造成大量的VOC排放，无法适应越来越严格环保的要求，为了解决上述问题，且提高树脂基材附着力，并提供其防锈性能，特开发出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯酸改性环氧磷酸酯的配方及根据此配方得到的丙烯酸改性环氧磷酸酯树脂及其水分散体。本发明用环氧树脂做为主链段，用磷酸酯化环氧基，增加树脂对基材的是附着力，提供其防锈性能。同时用丙烯酸树脂进行改性，引入羧基，用中和剂中和后，提供树脂水分散性，从而实现将树脂分散在水中，这就大大降低了树脂稀释所需要的溶剂，同时制漆时稀释也可以用水来稀释，VOC的排放从溶剂树脂的75％降至20％以下。

一种丙烯酸改性环氧磷酸酯树脂及其水分散体的配方中环氧树脂40-45份，溶剂20-30份，磷酸0.4-0.5份，丙烯酸(酯)类单体8-12份，其中丙烯酸单体占1.4-2份，引发剂0.5-0.8份，中和剂3.2-5.2份，去离子水80-100份。

一种丙烯酸改性环氧磷酸酯树脂及其水分散体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将环氧树脂40-45份，加入溶剂15-20份并升温至155±5℃溶解，打开搅拌，保持液体中部能够搅拌出漩涡，然后用30min匀速滴加磷酸0.4-0.5份与溶剂2-5份的混合物，滴加完后继续在155±5℃反应2hr；

(2)匀速滴加(甲基)丙烯酸(酯)类单体8-12份与溶剂2-5份及引发剂0.5-0.8份的混合物到步骤(1)所得产物中，滴加时间2-3hr，滴加完保温2-5hr；

(3)降温至90-100℃，加入中和剂3.2-5.2份，将80-100份水加热到70-90℃，滴加到物料中，边搅拌边乳化，得到含有丙烯酸改性环氧磷酸酯树脂的水分散体，其中乳液的酸值在10-12mgKOH/g，固含28-38％。

由于所得到的树脂分散体主体为环氧树脂，具有磷酸酯结构，对金属基材具有很好的是附着力，故有很好的耐腐蚀性，环氧树脂主链上有许多羟基，可以和氨基树脂，脲醛树脂，酚醛树脂交联制成烤漆用。

该树脂的分子结构通式为：

其中所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；

如上所述之环氧树脂，其为环氧当量700～3000之间的一种或几种。

如上所述之环氧树脂，其软化点90-135℃。

如上所述之环氧树脂，其优选E03，E06，E08和E12中的一种或者几种。

所述溶剂为乙二醇单丁醚，二乙二醇单丁醚，丙二醇单丁醚，二丙二醇单丁醚中的一种或几种。

所述丙烯酸及酯类单体为丙烯酸,甲基丙烯酸及(甲基)丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯,(甲基)丙烯酸羟乙酯,甲基丙烯酸异冰片酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯中的几种。

所述引发剂为二叔丁基过氧化物，二叔戊基过氧化物，过氧化氢异丙苯中的一种或两种。

所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺，三乙胺，N-甲基吗啉，AMP95等的一种或几种。

将上述乳液100份，加入6-8份甲醚化氨基树脂，加入0.3～0.5份基材润湿剂，0.1-0.2份增稠剂，搅拌均匀制成清漆，喷涂于金属锯盘等金属基材上，经150℃30min的烘烤，漆膜厚度15-20um，铅笔硬度可达3-4H，冲击50cm，柔韧性1mm，盐雾性能240hr不生锈，耐湿热性可达10天。

本发明优点

本发明的主体是环氧树脂，具有比醇酸树脂，丙烯酸树脂等更好的防腐性能；

本发明用环氧树脂做为主链段，用磷酸酯化环氧基，增加树脂对基材的是附着力，提供其防锈性能；

用丙烯酸树脂进行改性，引入羧基，用中和剂中和后，提供树脂水分散性，从而实现将树脂分散在水中，这就大大降低了树脂稀释所需要的溶剂，同时制漆时稀释也可以用水来稀释，VOC的排放从溶剂树脂的75％降至20％；

分散体中水溶性基团用自由基聚合的方式介入主链，其化学键在水中稳定性好，不容易水解，分散体更稳定。

故本发明可以应用于氨基树脂，脲醛树脂，酚醛树脂交联制成烘烤型防锈漆，具有好的防锈性，硬度及低的VOC的特点。

具体实施方式

实施例1