[发明专利]一种具有互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂的制备方法

说明书

本发明涉及一种具有互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂的制备方法，流程包括：(1)按一定比例加入钴盐以及甲基丙烯酸单体，在催化剂的作用下制备交联网络中间体的制备；(2)利用丙烯酸共聚单体、引发剂、还原剂、催化剂、分子量调节剂、交联剂以及交联网络中间体、助剂混合制备得出新型互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂，固体含量在40％～60％。本发明通过对高分子网络结构的精确设计赋予其特定的性能，利用网络互穿技术，使得各网络结构有机相溶，避免了相分离，从而极大地提高的漆膜的硬度、硬度发展以及耐化学性能，进而实现取代传统的2KPU面漆，推进全面水性化的发展趋势。

技术领域

本发明涉及一种树脂及其合成方法，具体涉及一种具有互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂及其合成方法，属于高分子技术领域。

背景技术

随着人们物质文化生活水平的提高，消费者对家具的涂装效果要求亦越来越高，继而推动国内木器涂料的快速发展。家具表面的涂装效果将直接影响消费者对家具的选择，这对木器涂料提出更高的要求。

在高档木器涂料市场中，传统2KPU面漆具有良好的光泽、优异的耐化学性能、高硬度以及快速的硬度发展，逐渐成为高档木器的不二之选。但是传统的2K树脂均含有大量的溶剂，在全面水性化的大趋势下已逐渐不能满足日益严苛的环保要求。同时，目前大部分的水性双组分体系树脂在硬度、硬度发展以及耐化学性能上均存在不足，无法满足高档木器的要求。专利CN106318091一种新型水性双组分有机-无机杂化涂料用树脂及其制备方法，通过无机改性在提高普通双组分材料的耐老化、耐水、耐磨等性能的同时，确保有机无机复合材料在水中的稳定性，可用水作为稀释剂，进一步降低体系VOC，但是涂层的硬度较差，且无法解决水性双组分自干涂料的问题。专利CN108624240 常温酮肼自交联丙烯酸树脂水分散体及其制备方法和应用，通过自交联结构进一步提高树脂的硬度与刚性，但是该方法主要用于可剥胶，附着力较低，不适用于木器涂料。针对上述问题，本发明独创性的提出利用高分子网络结构的设计，实现水性双组分达到传统双组分产品的性能。

互穿聚合物网络是指由两种或多种各自交联和相互穿透的聚合物网络组成的高分子共混物，简称IPNS。通过对高分子网络的不同设计，使其具备所设想的性能；同时，利用网络互穿结构实现多种网络的相容，避免相分离，从而使其具有协同作用。本专利开创性地提出利用这种互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂，使得漆膜具有超高硬度、快速的硬度发展以及良好的耐化学性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂及其合成方法，通过对高分子网络结构的精确设计赋予其特定的性能，利用网络互穿技术，使得各网络结构有机相溶，避免了相分离，从而极大地提高的漆膜的硬度、硬度发展以及耐化学性能，进而实现取代传统的2KPU面漆，推进全面水性化的发展趋势。

一种具有互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于：其合成路线如下：

1) 采一定比例的钴盐以及甲基丙烯酸单体反应形成的交联网络中间体备用；

2) 互穿网络结构的水性双组分体系丙烯酸树脂的制备：

一次性或分批次加入总量为20份～50份的丙烯酸共聚单体，每批次分别加入0.1～3份的引发剂，0～3份的还原剂，0～5份的催化剂，0～5份的分子量调节剂，以及1~2份的交联剂，在30^oC～95^oC反应10～90分钟，之后维持温度在50^oC;

3）步骤2）制备的混合物在维持温度在50oC后，再加入上述步骤1）合成的交联网络中间体，继续加入总量为20份～50份的丙烯酸共聚单体，每批次分别加入0.1～3份的引发剂，0～3份的还原剂，0～5份的催化剂，在50oC反应60分钟，降温至室温;