[发明专利]一种核壳结构水性涂料用串联剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种核壳结构水性涂料串联剂及其制备方法和应用，串联剂结构如式I所示。其制备方法包括以下步骤：1)异山梨醇封端的丙烯酸的制备；2)支链含有异山梨醇结构的聚丙烯酸类树脂的制备。本发明所制备的支链含有异山梨醇结构的串联剂能够有效的应用于核壳结构的水性涂料，能够有效的提高涂料的持久性和防腐性能。

【技术领域】

本发明涉及水性涂料领域，特别是涉及一种核壳结构水性涂料串联剂及其制备方法和应用。

【背景技术】

目前国内水性涂料市场持续扩增逐渐取代油性涂料。在环境友好性方面，水性涂料从原料来源、生产到使用的生命周期中，均有利于环境的健康发展。针对几种应用领域的研究分析及展望，不难看出目前国内市场的水性涂料前景广阔，但仍然存在一系列问题。

整体来看，涂料行业将朝着水性化、粉末化、高固体粉化发展，面对日趋严格的环保政策，不管是涂料原材料供应商、涂料生产企业，还是涂装设备生产企业，都正围绕水性涂料等环保产品加快转型发展，水性涂料将迎来大发展。尽管目前水性涂料取得了较为突出的成就，但是水性涂料达到溶剂型涂料的性能还存在一定的难度，目前应利用创新的思维，开发高性能产品，提升市场竞争力，推动水性环保涂料快速、健康、有序地发展。

【发明内容】

本发明主要解决的技术问题是提供一种核壳结构水性涂料串联剂及其制备方法和应用，能够用于核壳结构的水性涂料，能够有效的提高涂料的持久性和防腐性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

一种核壳结构水性涂料串联剂，它是一种支链含有异山梨醇结构的聚丙烯酸类树脂，其结构如式I所示，

其中，R₁为C1-20的烷氧基或羟基，R₂为H或CH₃，n在10-200之间，m在200-2000 之间。

在本发明一个较佳实施例中所述的一种支链含有异山梨醇结构的聚丙烯酸类树脂是由异山梨醇封端的丙烯酸和丙烯酸类单体合成。

在本发明一个较佳实施例中所述的异山梨醇封端的丙烯酸的结构如式II所示，

异山梨醇封端的丙烯酸制备方法是由丙烯酰氯和异山梨醇按照1:1的比例溶解于四氢呋喃中，在40-60℃反应4h得到。

在本发明一个较佳实施例中所述的丙烯酸类单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、一缩二乙二醇双丙烯酸酯或其同系物中的一种或几种。

在本发明还提供一种核壳结构水性涂料串联剂的制备方法，制备方法包括以下步骤：

(1)采用活性聚合的方法将引发剂、丙烯酸类单体置于反应容器中，加热至40-100℃，反应1-6h；

(2)采用分段投料的方式向体系中循环加入异山梨醇封端的丙烯酸和丙烯酸类单体，通过投料控制得到的核壳结构水性涂料串联剂的聚合度在200-2000之间。

在本发明一个较佳实施例中，步骤(1)采用的活性聚合方法为原子转移自由基聚合 (ATRP)、配位聚合、可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)中的一种。