[发明专利]一种聚酯丙烯酸酯水分散体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚酯丙烯酸酯水分散体，由水性饱和聚酯树脂和聚丙烯酸酯两部分组成，所述的水性饱和聚酯树脂作为大分子乳化剂，将聚丙烯酸酯包覆其中；所述的水性饱和聚酯树脂与聚丙烯酸酯的质量比为1:0.6‑1.5；其制备步骤为：步骤一：制得水性饱和聚酯树脂，步骤二：用含羟基(甲基)丙烯酸类单体、(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、引发剂偶氮二异丁腈和/或过氧化苯甲酰、链转移剂巯基乙醇的混合液，滴加入水性饱和聚酯树脂中，进行自由基聚合反应，得到聚酯丙烯酸酯水分散体；该聚酯丙烯酸酯水分散体整合了聚酯树脂优异的丰满度和丙烯酸树脂的耐候性，可广泛应用于制备罩光清漆、实色漆和金属闪光漆等涂料，具有很好的通用性。

技术领域

本发明涉及一种涂料用树脂的制备方法，具体涉及一种水性聚酯丙烯酸酯水分散体及其制备方法。

背景技术

以丙烯酸树脂为基体的涂料具有优异的耐候性和保光保色性，但其丰满度不够理想；以聚酯树脂为基体的涂料具有优异的丰满度，但其耐候性、耐酸碱和耐水性不够理想。整合两种树脂的优点，最大程度满足行业对于涂料的外观、干性及耐久性的高要求，是当前行业研究的热点问题之一。

为了得到丙烯酸改性的聚酯树脂，大致方案可分为三类：1)冷拼法，即将丙烯酸树脂和聚酯树脂物理共混，如专利CN200680030088、CN200810233331；2)先缩聚法，即首先利用顺酐、富马酸、衣康酸等不饱和单体制备不饱和聚酯，而后将(甲基)丙烯酸酯类单体与不饱和聚酯反应，实现两者的接枝，如CN200680052504；3)先预聚后缩聚法，即首先制备末端带有羧基或/和羟基的丙烯酸树脂，然后将其与多元酸和多元醇进行缩合反应，制得丙烯酸改性的聚酯树脂，如CN200610024367。

冷拼法对树脂的相容性要求较高，使用范围有限，效果也不够理想；先缩聚法需要先制备不饱和聚酯，但由于不饱和聚酯粘度大，官能团位阻较大，双键位置，个数及活性低等问题造成后期进行(甲基)丙烯酸酯类单体的聚合接枝率低，甚至不能够成功接枝；先预聚后缩聚法工艺，对丙烯酸树脂的结构要求很高，而且经过高温缩聚丙烯酸树脂容易发生裂解，焦化，此法工艺难以控制、容易凝胶化。

专利CN201210329381.9提供一种聚酯丙烯酸酯杂混水分散体的制备方法。此法首先将合成好的聚酯树脂和丙烯酸酯类单体混合后，然后采用滴加的加料方式，进行丙烯酸溶液聚合，通过这一方法使两种树脂链段之间形成互穿网络结构，提高了两种树脂的相容性，其本质是“冷拼法”，不过是在一定温度下进行，而且其形成互穿网络的另一条“线”是逐渐形成的，这样会改善两种树脂的相容性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对传统聚酯与聚丙烯酸酯树脂物理混合相容性差，化学方式改性工艺困难等缺点，提供一种聚酯丙烯酸酯水分散体。

为解决上述技术问题，采用的技术方案为：一种聚酯丙烯酸酯水分散体，由水性饱和聚酯树脂和聚丙烯酸酯两部分组成，所述的水性饱和聚酯树脂作为大分子乳化剂，将聚丙烯酸酯包覆其中；所述的水性饱和聚酯树脂和聚丙烯酸酯的质量比为1:0.6～1.5；

所述的水性饱和聚酯树脂，其羟值为80～160mgKOH/g，酸值为60～100mgKOH/g，固体含量为50～60重量％，粘度为1000～3000mPa.s(测试时温度25±1℃，粘度测试时温度下同)，数均分子量为2000～4000，玻璃化转变温度为-10℃～20℃；

所述的聚酯丙烯酸酯水分散体，其平均粒径为100～150nm，粒径分布窄，羟值为100～160mgKOH/g，酸值为40～60mgKOH/g，固体含量为60～70重量％，粘度为1500～4000mPa.s，数均分子量为4000～7000，玻璃化转变温度为-10℃～30℃；其制备方法：第一步先制得水性饱和聚酯树脂，第二步以第一步合成的水性饱和聚酯树脂为大分子乳化剂，通过向其中逐渐滴加羟基(甲基)丙烯酸类单体、(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、引发剂偶氮二异丁腈和/或过氧化苯甲酰、链转移剂组成的混合液，在大分子乳化剂(水性聚酯树脂)内部进行自由基聚合。