[发明专利]超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液及其制备方法

说明书

本发明提供一种超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液及其制备方法，本发明提供的乳液特别适合用于制备水性木器漆涂料，能取得良好的漆膜性能。本发明提供的超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液，通过向中和至弱碱性的丙烯酸乳液中加入超支化聚乙烯亚胺混合均匀而获得，其中，所述丙烯酸乳液采用包括丙烯酸酯类单体、功能单体酸、后交联单体和乳化剂的组分经聚合反应制得；所述后交联单体至少包括双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯中的至少一种。

技术领域

本发明属于水性木器漆涂料领域，具体涉及一种超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液及其制备方法和应用。

背景技术

木门漆顾名思义，就是指在木门表面的涂料。随着科技的发展和人民生活水平的提高，木门涂料也发展出几大流行趋势，包括传统的油性木门漆和新兴的水性漆。水性漆由于以水为溶剂，不含有机溶剂，无刺激性气味且漆膜不易变黄或老化，因此越来越受到行业内的重视。但水性漆相比于油性漆其丰满度及外观效果有差距，抗划伤能力差，同时底漆使用水性漆也容易导致木门基材发霉变质，这些缺点都严重制约了木门漆的水性化程度。

为了弥补水性木门漆的缺陷，目前市场上的水性木门漆多采用油底水面的方式，即在木质基材上先上一道UV底漆，再上水性面漆；或者基材选用三聚氰胺板这种高密度板基材，然后上水性面漆。但三聚氰胺板基材交联密度高，致密性强，普通丙烯酸树脂很难在上面有附着力，这种情况就需要水性漆在UV底漆或者三聚氰胺板等这种高交联高密度的特殊底材上具有很好的附着力，而传统的丙烯酸乳液很难达到这种效果。邓茂红等人(CN107573739A)通过引入大量的功能单体酸和硅烷偶联剂制备的丙烯酸乳液在三聚氰胺板基材上有一定附着力，但引入大量亲水单体导致涂层耐性损失很大，且抗划伤性能不佳。

因此，如何开发一种在特殊基材三聚氰胺板上具有优异附着力的丙烯酸乳液具有重要意义。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液，该乳液特别适合用于制备水性木器漆涂料，特别是用于制备水性木门漆涂料，尤其是用于针对以三聚氰胺板为基材的木器的水性涂料，能取得良好的漆膜性能。

本发明为达到其目的，一方面提供一种超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液，所述超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液通过向中和至弱碱性(本文中弱碱性是指pH为7-9)的丙烯酸乳液中加入超支化聚乙烯亚胺混合均匀而获得，其中，所述丙烯酸乳液采用包括丙烯酸酯类单体、功能单体酸、后交联单体和乳化剂的组分经聚合反应制得；所述后交联单体至少包括双丙酮丙烯酰胺和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯中的至少一种。

本发明利用超支化聚乙烯亚胺与丙烯酸树脂中的后交联单体反应，可以成功将超支化聚乙烯亚胺接枝在丙烯酸树脂上；本申请发明人出乎预料的发现，通过引入超支化聚乙烯亚胺，其上残留的一级胺与三聚氰胺板基材可以形成氢键，超支化聚乙烯亚胺的引入可以极大地提升丙烯酸树脂在特殊基材三聚氰胺板上的附着力，同时在成膜过程中一个超支化聚乙烯亚胺分子可以与多个后交联单体反应，形成后交联结构，有效地提升了涂层的各项性能。

一些实施方案中，所述超支化聚乙烯亚胺掺杂改性的丙烯酸乳液采用包括如下重量份的各组分制备：

一些优选实施方案中，所述后交联单体的重量份为3-5重量份，并且所述超支化聚乙烯亚胺的重量份为3-5重量份，采用优选用量组合的后交联单体和超支化聚乙烯亚胺，使得DAAM和HPEI的含量均达到一定程度，HPEI通过与DAAM反应更大程度的接枝到丙烯酸树脂链段上，所得涂层的性能更佳。