[发明专利]一种水性硅蜡油改性丙烯酸树脂

说明书

本发明公开了一种水性硅蜡油改性丙烯酸树脂，具体制备过程如下：第一步，植物油的半缩聚；第二步，将第一步中制备的半缩聚不饱和油酯加入四口反应容器中，同时向其中加入引发剂，通入氮气30min后，控制反应容器内的温度升至90℃，先滴加丙烯酸氟化物，然后滴加乙烯基硅烷偶联剂，恒温反应5h，升温至120℃，最后再加入引发剂，搅拌反应3h停止。本发明制备的树脂以植物油为基体，通过缩聚反应制备的半缩聚不饱和油酯中含有大量的不饱和键，使得有机硅和有机氟单体聚合在半缩聚不饱和油酯链状结构上，由于半缩聚不饱和油酯的结构稳定，使得制备的改性丙烯酸树脂性能稳定，具有较强的耐候性，同时在成膜后，漆膜稳定性好，硬度高，抗刮伤能力强。

技术领域

本发明属于涂料领域，涉及一种水性硅蜡油改性丙烯酸树脂。

背景技术

丙烯酸树脂具有良好的力学性能、化学稳定性好、成膜能力强，但是丙烯酸树脂的耐水性、耐污性和耐溶剂性差，有机硅和有机氟改性的树脂具有低表面能和较高的耐候性，因此现有技术大多通过有机硅和有机氟改性丙烯酸树脂。

现有的改性方法通常使用丙烯酸单体和有机硅单体以及有机氟单体进行共混制备改性丙烯酸树脂，但是由于含氟聚合物、聚硅氧烷和丙烯酸酯均聚物的结构和极性相差较大，表面自由能相差较大，含氟基团和聚硅氧烷向表面迁移，体系相容性差，因此制备的改性丙烯酸树脂的稳定性不高，常发生相分离，很难制备性能稳定均一的改性丙烯酸树脂。

现有制备工艺通常通过丙烯酸单体和有机硅单体以及有机氟单体进行共混制备过程中，由于丙烯酸单体和有机硅单体以及有机氟单体之间均能发生聚合反应，因此有机硅单体以及有机氟单体的聚合量和聚合位置不能精确控制，造成制备的改性丙烯酸树脂中有机硅和有机氟的引入量无法精确控制，进而使得制备的改性树脂的耐候性、耐水性、耐污性和耐溶剂性不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性硅蜡油改性丙烯酸树脂，该树脂以植物油为基体，通过缩聚反应制备的半缩聚不饱和油酯中含有大量的不饱和键，使得有机硅和有机氟单体聚合在半缩聚不饱和油酯链状结构上，由于半缩聚不饱和油酯的结构稳定，使得制备的改性丙烯酸树脂性能稳定，具有较强的耐候性，同时在成膜后，漆膜稳定性好，硬度高，抗刮伤能力强，解决了现有的改性丙烯酸树脂通过含氟聚合物、聚硅氧烷和丙烯酸酯均聚物的结构和极性相差较大，表面自由能相差较大，含氟基团和聚硅氧烷向表面迁移，体系相容性差，因此制备的改性丙烯酸树脂的稳定性不高，常发生相分离，很难制备性能稳定均一的改性丙烯酸树脂的问题。

本发明制备改性丙烯酸树脂过程中，由于丙烯酸氟化物的分子空间较大，空间位阻大，使得在聚合过程中不能同时聚合在同一个不饱和键的两端，进而与有机硅单体交叉聚合，进而能够精确的控制产物的结构和产物中氟元素和硅元素的含量，使得制备的改性丙烯酸树脂的性能稳定，解决了现有改性丙烯酸树脂中有机硅和有机氟的引入量无法精确控制，进而使得制备的改性树脂的耐候性、耐水性、耐污性和耐溶剂性不稳定的问题。

本发明通过先滴加含氟单体，然后滴加有机硅单体，由于半缩聚不饱和油酯未水解的酯基中用含有共轭双键，易发生聚合反应，能够首先与丙烯酸氟化物进行反应，进而能够提高改性丙烯酸树脂中有机氟的含量，改性丙烯酸树脂中不仅引入有机硅，同时聚合大量的有机氟，由于半缩聚不饱和油酯为长链大分子聚合物，因此其中含有的大量不饱和键两端均聚合有有机硅和有机氟，提高了改性丙烯酸中有机氟和有机硅的含量，使得产物中F元素的含量高达15.7％,Si元素的含量高达4.1％，进而能够进一步提高改性丙烯酸树脂的耐候性和耐污性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种水性硅蜡油改性丙烯酸树脂，具体制备过程如下：