[发明专利]一种水性丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性丙烯酸树脂的制备方法及由所述方法制得的水性丙烯酸树脂，该方法包括以下步骤：向反应器中加入有机溶剂和链转移剂，混合；加入混合物A1，其中，混合物A1包括丙烯酸类单体I、有机硅和引发剂；加入混合物A2，其中，混合物A2包括有机溶剂、链转移剂和引发剂，反应；加入混合物B1，其中，混合物B1包括丙烯酸类单体II、有机硅和引发剂；加入混合物B2，其中，混合物B2包括有机溶剂、链转移剂和引发剂，反应。由本发明制备的丙烯酸酯水性分散体所形成的漆膜，具有良好的耐水性、抗冲击性、光泽度，以及较高的硬度、附着力等优异性能。

技术领域

本发明涉及高分子合成领域，具体涉及一种水性丙烯酸树脂的制备方法及其制备的水性丙烯酸树脂。

背景技术

近年来，随着生活水平的不断提高和科技的不断发展，人们对环境保护越来越重视。传统的溶剂型涂料释放的可挥发有机化合物(VOC)是现代社会中的主要污染源。排放到空气中的VOC通常有刺激性气味，能够被直接吸入体内或者刺激眼睛、皮肤等，造成身体的严重损伤和精神的折磨。

随着人们对环保越来越重视，水性涂料受到越来越多的关注。水性漆以水作溶剂，绿色环保且节省了大量的资源；消除了施工过程中的火灾危险性；还降低了对大气的污染。水性涂料在湿表面和潮湿环境中可以直接涂覆在表面进行施工；对材质表面的适应性好，涂层的附着力强。另外，涂装的工具可以用水清洗，大大的减少了清洗溶剂的消耗。

水性丙烯酸树脂可作为水性涂料的成膜介质，水性丙烯酸类树脂主要是在引发剂作用下由多种丙烯酸类单体通过自由基聚合反应所生成的共聚产物。良好的光泽度、成膜性好、稳定性高和耐化学品性、生产与使用安全、且无污染、价格便宜、施工性能良好等是水性丙烯酸树脂特有的优点，它是一种绿色环保型的产品，但是，在现有技术由水性丙烯酸树脂形成的漆膜的硬度低，耐水性、附着力和抗冲击性能较差，限制了其发展。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：采用溶液聚合的方法制备水性丙烯酸树脂，通过分步加入原料，且匀速连续滴加的方式加入到反应体系中，并控制一定的回流温度，自由基聚合制得水性丙烯酸树脂，该水性丙烯酸树脂的平均粒径小，由该水性丙烯酸树脂形成的漆膜具有较高的硬度、附着力、抗冲击性能和耐水性，且该水性丙烯酸树脂的制备方法简单，易于实现，适宜大规模工业化生产，从而完成本发明。

本发明一方面在于提供一种水性丙烯酸树脂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、向反应器中加入有机溶剂和链转移剂，混合；

步骤2、向反应器中加入混合物A1，所述混合物A1包括丙烯酸类单体I、有机硅和引发剂；

步骤3、向反应器中加入混合物A2，反应，所述混合物A2包括有机溶剂、链转移剂和引发剂；

步骤4、向反应器中加入混合物B1，所述混合物B1包括丙烯酸类单体II、有机硅和引发剂；

步骤5、向反应器中加入混合物B2，所述混合物B2包括有机溶剂、链转移剂和引发剂，反应。

本发明的另一方面提供一种水性丙烯酸树脂，优选为根据本发明第一方面所述的方法制得，该水性丙烯酸树脂的平均粒径低于1200nm。

本发明所具有的有益效果为：

(1)本发明提供的水性丙烯酸树脂的制备方法，采用在恒定较高的温度下，分步加料且匀速滴加的方法制备水性丙烯酸树脂，使得聚合过程平稳进行，易于控制，使得水性丙烯酸树脂的生产重现性好，且具有优异的性能；