[发明专利]一种水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体及制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚酯‑丙烯酸树脂杂化体及制备方法，其特征在于，该杂化体共聚物的酸值为40～50mgKOH/g，包括由以下重量份原料：聚酯预聚体占100份，丙烯酸树脂占50～150份，杂化助溶剂占50～100份，中和剂8～16份，去离子水150～250份；其中，聚酯预聚体酸值为45～65mgKOH/g，丙烯酸树脂的酸值为15～45mgKOH/g。本发明提供的水性聚酯‑丙烯酸树脂杂化体在与氨基树脂（AR）在150℃烘烤下制备出性能优良氨基烤漆。该漆膜具有优良的耐磨性、耐冲击性、硬度、附着力等机械性能，以及优异的耐水性、耐溶剂性、耐腐蚀性等化学性能，漆膜均匀平整、光泽度高。可广泛应用在高端汽车面漆领域。

技术领域

本发明属于丙烯酸树脂改性聚酯树脂技术领域，具体涉及一种水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体及制备方法。

背景技术

聚酯型涂料应用广泛，涂膜饱满，机械性能优异，但耐候性、耐化学药品性能相对较差。丙烯酸型涂料具有优异的耐光性、户外老化性能和耐化学品腐蚀性等。用丙烯酸树脂改性不饱和聚酯可以达到兼具两者的优点，同时还有降低成本的优点。

近年来，为了满足国内外相关环保标准的要求，水性聚酯树脂得到了广泛的发展，但目前国内已开发的水性聚酯树脂很难在工业上有广泛的应用，目前，丙烯酸树脂改性聚酯树脂的制备方法主要由3种：丙烯酸树脂和聚酯树脂直接物理共混法；丙烯酸树脂和聚酯树脂接枝共聚法；酯化接枝法合成丙烯酸改性聚酯树脂。

现有技术中也有大量的相关技术在突破，如CN201110100557.9《汽车涂装用防流挂防起泡罩光清漆及制备方法、涂装方法》，采用以下原料制成：聚酯改性丙烯酸树脂40份～50份、氨基交联剂18份～22份、防流挂剂改性聚酯树脂12份～18份、防起泡助剂、流平剂、混合溶剂等。本发明有效提高了抗流挂和抗起泡性，而流平性、光泽度并没有受影响，可得到40～50μm的高膜厚的清漆涂层，而且施工过程中不会流挂和起泡，涂膜丰满光亮，立体感强，流平性好，无桔皮、针孔、窝点等漆膜缺陷，且有极佳的耐候性、抗污性和耐水性。

CN201710253976.3《一种用于商用汽车表面涂装的水性金属漆》，包括以下重量份的原料：水性聚酯树脂25～35份、水性丙烯酸树脂20～32份、磷酸二氢锌、纳米二氧化钛、氧化剂、氢氧化钠溶液、甲醇、铝粉颜料、环保无机颜料、加工助剂、水等。本发明制备方法简单，制备成本低，所得水性金属漆具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、耐候性、防锈性、抗菌性、抗冲击性和抗紫外线性能，用于商务汽车表面涂装，使用方便，固化快，美观效果好，值得推广。

综上，为了制备一种性能优良的水性环保型聚酯丙烯酸树脂，越来越受到国内外相关科研技术人员的关注与研究。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀性好，硬度高，冲击性好，附着力佳，柔韧性好，可广泛应用在汽车表面漆的环保型水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体及制备方法。通过设计优化配方，优化不饱和聚酯的单体种类、组成，以及丙烯酸单体部分的配方优化，得到一种可以应用在汽车表面漆领域的性能优异的接枝共聚物。

本发明通过选用合适的丙烯酸单体与不饱和聚酯树脂进行自由基聚合达到改善聚酯树脂与丙烯酸树脂之间的相容性问题。通过配方和工艺优化，两者均保留适量的羧基官能团，用于与中和剂反应，达到水性化的要求。同时保留了适量的羟基官能团与氨基固化剂交联固化反应，得到性能优良的氨基烤漆。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案之一：

一种水性聚酯-丙烯酸树脂杂化体，该共聚物的酸值为40～50mgKOH/g，包括由以下重量份原料：聚酯预聚体占100份，丙烯酸树脂占50～150份，杂化助溶剂占50～100份，中和剂8～16份，去离子水150～250份；其中，聚酯预聚体酸值为45～65mgKOH/g，丙烯酸树脂的酸值为15～45mgKOH/g。