[发明专利]具有高耐酸碱性的水性丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高耐酸碱性的水性丙烯酸树脂及其制备方法，所述水性丙烯酸树脂包含如下组分：含羧基的丙烯酸单体、乙烯基单体、丙烯酸酯类单体、含羟基的丙烯酸单体、功能性丙烯酸单体、环氧活性稀释剂、引发剂、链转移剂、混合溶剂、中和剂以及去离子水。本发明提供的具有高耐酸碱性的水性丙烯酸树脂及其制备方法，具有优异的成膜性和储存稳定性；制成的涂膜具有优异的耐酸碱性、极好的耐水性以及极佳的附着力，适合制备玻璃油墨。

技术领域

本发明涉及一种水性丙烯酸树脂及其制备方法，尤其涉及一种具有高耐酸碱性的水性丙烯酸树脂及其制备方法。

背景技术

随着经济的发展，印刷行业的发展逐渐成为一个现代化的标志之一，其玻璃及其制品的印刷和装饰应用也越来越广泛。中国是全球最大玻璃生产国，日常生活中的化妆品瓶、酒瓶、彩晶等玻璃类产品，都需要保护和装饰涂层来达到最佳效果，自然对玻璃油墨类印刷用品的各个方面性能要求越来越高。

目前，随着环保法规的不断强化，促使印刷油墨逐年向可持续、低碳理念等方向发展，以水为分散介质和稀释剂的水性涂料是油墨发展的一个重要方向，其可较大幅度的降低VOC含量的排放。水性羟基丙烯酸分散体是交联型油墨的常用连接料树脂，但其很多性能难以满足目前应用要求，树脂低固含，粘度大，成膜不致密，耐酸耐碱性能差等都制约着油墨的水性化发展。

为了提高玻璃印刷油墨的性能，通常使用异氰酸酯固化剂以达到致密涂膜，但这样会加大印刷油墨的使用成本及限制其使用时间。另一方面使用大分子量的水性丙酸树脂虽然可以达到涂膜高耐酸碱性要求，但这样也会降低其余玻璃基材表面的附着力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高耐酸碱性的水性丙烯酸树脂及其制备方法，具有优异的成膜性和储存稳定性；制成的涂膜具有优异的耐酸碱性、极好的耐水性以及极佳的附着力，适合制备玻璃油墨。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种具有高耐酸碱性的水性丙烯酸树脂，包含如下组分：含羧基的丙烯酸单体、乙烯基单体、丙烯酸酯类单体、含羟基的丙烯酸单体、功能性丙烯酸单体、环氧活性稀释剂、引发剂、链转移剂、混合溶剂、中和剂以及去离子水。

进一步地，各组分的质量百分含量如下：含羧基的丙烯酸单体3～7％、乙烯基单体5～8％、丙烯酸酯类单体8～13％、含羟基的丙烯酸单体4.2～8％、功能性丙烯酸单体4～8％、环氧活性稀释剂5～10％、引发剂0.1％～3％、链转移剂0.3～0.8％、混合溶剂8％～18％、中和剂0.5％～3％以及去离子水34％～46.5％。

进一步地，所述含羧基的丙烯酸单体为丙烯酸或甲基丙烯酸；所述乙烯基单体为醋酸乙烯酯或苯乙烯；所述含羟基的丙烯酸单体为丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯；所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异辛脂和丙烯酸丁酯的一种或几种；所述功能性丙烯酸单体为甲基丙烯酸异冰片酯；所述环氧活性稀释剂为十四烷基缩水甘油醚。

进一步地，所述混合溶剂为丙二醇丁醚和正丁醇的一种或两种。

进一步地，所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺或三乙胺。

进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈或过氧化苯甲酸叔丁酯。

进一步地，所述链转移剂为疏基乙醇、疏基丙醇或疏基乙酸。

本发明为解决上述技术问题还提供一种上述的具有高耐酸碱性的水性丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：

S1)将环氧活性稀释剂与混合溶剂搅拌均匀，加入装有电动搅拌器、冷凝回流装置、恒压滴定漏斗和温度计的多口烧瓶中；

S2)将单体、引发剂和链转移剂混合均匀，并平分成3份，在110℃下加入第1份单体，搅拌预反应1h后，升温至140℃；

S3)将剩余2份混合单体在4h内均匀滴加入烧瓶后，继续保温2h；