[发明专利]一种含氟的水性光固化丙烯酸酯化聚丙烯酸酯树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种含氟的水性光固化丙烯酸酯化聚丙烯酸酯树脂的制备方法。升温至95℃～105℃；然后滴加非官能性丙烯酸酯类单体、羟基丙烯酸酯类单体、(甲基)丙烯酸类单体、叔碳酸乙烯酯类单体、含氟类功能单体、引发剂和链调节剂组成的混合溶液，在2～2.5小时以内滴加完毕，保温反应至转化率达到98％以上；将温度调到110℃～115℃，加入阻聚剂、催化剂，保温25～30min；滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯，反应至设定酸值；减压除溶剂、中和成盐、加水分散得到产品。本发明在合成中使用叔碳酸乙烯酯单体，能在树脂合成和后期抽取溶剂的过程中保持合适的黏度，使树脂的固含保持在40wt％，同时也能改善树脂涂膜的光泽、膜硬度及柔韧性。

技术领域

本发明是属于水性涂料领域，它涉及一种含氟的水性光固化丙烯酸酯化聚丙烯酸酯树脂的制备.

背景技术

自1968年德国拜耳公司首先开发了光固化木器漆，光固化技术实现了产业化。在2004年5月召开的北美辐射固化会议，光固化技术被归纳为具有5E特点的工业技术：高效、适应性广、经济、节能及环境友好。由于光固化涂料体系所用的主要成分即低聚物一般具有较高的黏度，在使用前必须加入较多的活性稀释剂以调节黏度、改善流变性，而这些活性稀释剂大部分具有毒性和刺激性；另一方面，随着人们环保意识的逐渐提高和各国环保法规的日趋严格，水性涂料已成为涂料发展的主要方向之一。

由于传统的光固化涂料不能使用相对分子质量过高的低聚物作为主体树脂，同时要加入相对分子质量较低的活性稀释剂，因此难以兼顾硬度和柔韧性。而水性光固化涂料体系是水分散性树脂体系，其黏度与低聚物的相对分子质量无关，只与固含量有关，因而在涂料配方中可使用相对分子质量较高的低聚物，同时又不必加入低分子的活性稀释剂，从根本上解决了高硬度与高柔韧性之间的矛盾。水性光固化丙烯酸酯化聚丙烯酸酯树脂具有价廉、易制备、涂膜丰满、光泽度高等优点。

发明内容

本发明目的在于提供一种含氟的水性光固化丙烯酸酯化聚丙烯酸酯树脂的制备方法，固含保持在40％，同时也能改善树脂涂膜的光泽、膜硬度及柔韧性，黏度为5000～8000mPa·s，稳定性高，40℃下储存1年以上。

为达到上述目的，采用技术方案如下：

水性光固化丙烯酸酯化聚丙烯酸酯树脂的制备方法，包括以下步骤：

1)含氟的丙烯酸酯化聚丙烯酸酯树脂的合成：在反应器中加入溶剂，升温至反应温度95℃～105℃；然后滴加非官能性丙烯酸酯类单体、羟基丙烯酸酯类单体、(甲基)丙烯酸类单体、叔碳酸乙烯酯类单体、含氟类功能单体、引发剂和链调节剂组成的混合溶液，在2～2.5小时以内滴加完毕，继续保温2～3h，每隔半小时测量转化率，直至转化率达到98％以上；转化率达到要求后，将温度调到110℃～115℃，加入阻聚剂、催化剂，保温25～30min；滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯，在15～20min以内滴加完毕，继续保温0.5h，然后每隔15min测取酸值，直至酸值达到50±2mgKOH/g(树脂)，停止加热自然冷却；

2)脱除溶剂：待温度降至80℃～90℃时，在减压条件下脱除溶剂；

3)中和成盐反应：待温度降至60℃时，加入中和剂进行中和反应；

4)加去离子水分散：在高速分散的条件下，缓慢加入去离子水进行分散，使最终产品的固含量控制在40wt％，保温半小时后即得产品。

按上述方案，所用原料按重量份数计如下：

溶剂10～15份，非官能性丙烯酸酯类单体15～20份，羟基丙烯酸酯类单体2.5～5份，(甲基)丙烯酸类单体6.5～8份，叔碳酸乙烯酯类单体3.5～5份，含氟类功能单体1.5～2.5份，引发剂1.5～2.5份，链调节剂1.5～2.5份，阻聚剂0.4～0.6份，催化剂0.8～1份，甲基丙烯酸缩水甘油酯5～7.5份，中和剂3～3.8份，去离子水65～90份。