[发明专利]一种改性的丙烯酸树脂及其制备方法

说明书

本发明属于涂料领域，特别是涉及制备涂料或漆用的热塑性丙烯酸树脂。

现在市场的丙烯酸树脂因其色浅、干燥速度快，价格适中，适用于制备道路标线漆。近年来在道路标线漆中的用量越来越大。但由于丙烯酸树脂配方和生产工艺存在的一些缺陷和不足，用其为主制得的涂料耐磨性差，制成的道路标线漆使用寿命短，无形中增加了道路标线的成本。

本发明的目的在于提供一种用于制作道路漆的改性丙烯酸树脂。它由于对树脂进行了橡胶改性，具有更好耐磨性的热塑性丙烯酸树脂，可用于配制道路标线漆。

本发明的另一个目的在于提供该丙烯酸树脂的制备方法。

本发明是采用以下技术方案实现的：该树脂之特点为对SBS丁苯橡胶进行自由基接枝聚合，制备出用橡胶接枝的热塑性丙烯酸树脂。即本丙烯酸树脂是将SBS丁苯橡胶、共聚乙烯基单体、有或无链转移剂的混合物，在溶剂的存在下，通过自由基引发剂聚合制成。其特征是在合成丙烯酸树脂的共聚乙烯基单体中加入SBS丁苯橡胶。

本发明树脂的共聚乙烯基单体包括(甲基)丙烯酸烷基酯、不饱和羧酸，以及其他乙烯基单体。

在本树脂中各单体组份的配比为：

SBS丁苯橡胶            0.2-5％

(甲基)丙烯酸烷基酯     45-98％

不饱和羧酸             0.5-4％

其他乙烯基单体         0-50％。

本发明所用的SBS丁苯橡胶用量为占单体总量的0.2-5％，低于0.2％时，制备的树脂显示不出耐磨性的提高，高于5％时，树脂合成时难以控制，易发生胶凝。

其中所用的(甲基)丙烯酸烷基酯是指(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等。

可采用的不饱和羧酸是指丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等。

可使用的其他乙烯基单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基胶基丙烯酰胺等。在本发明树脂中其他乙烯基单体为可加入，其主要为了降低本树脂的原料成本。

作为本发明的丙烯酸树脂的生成自由基的引发剂的例子包括过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁晴等。引发剂的的通常用量为1-5％(占共聚乙烯基单体计)，优选的是2-3％。    

能生成自由基引发剂可一批加入，也可分批在反应过程中的不同阶段加入。本发明树脂的引发剂通常分三批加入，第一批为引发剂总加入量的30-70％，第二批为20-40％，第三批为10-30％。

制备该树脂时也可以使用链转移剂，如十二烷基硫醇、丁基硫醇、巯基乙醇、巯基丙酸等。链转移剂为可用可不用。链转移剂的用量为引发剂用量的0-40％。

本发明的方法是在溶剂的存在下进行，制备本树脂所用的溶剂有烃类、酯类和酮类溶剂，特别是烃类溶剂如甲苯、苯，酯类溶剂如醋酸丁酯、醋酸乙酯，酮类溶剂如甲基异丁基酮、甲乙酮、丙酮。

本发明树脂的聚合反应温度是与溶剂的沸点有关，即在溶剂的沸点下进行。如甲苯和苯的比在1∶4时，其回流温度为82-87℃。

本发明的改性丙烯酸树脂的制备方法如下：

在装有温度计、搅拌机、回流冷凝器、分水器、滴液漏斗及氮气导管的反应器中，加入溶剂和SBS橡胶，边导入氮气边升温至回流(如甲苯和苯的比在1∶4时，其回流温度为82-87℃)，回流时间为20分钟至1小时，将共聚乙烯基单体((甲基)丙烯酸烷基酯、不饱和羧酸、其他乙烯基单体)、自由基引发剂和链转移剂的混合物，通过在4小时内以等速度用滴液漏斗缓慢加完。滴完后保温1小时，然后补加自由基引发剂适量，半小时滴加完。保温0.5-1.5小时后，再补加一定量的自由基引发剂，用半小时滴完。之后在回流温度下保温1-3小时，再加入适量溶剂搅拌均匀，降温、过滤即得该树脂。

用以下实施例可以帮助进一步理解本发明。

实施例1

在装有温度计、搅拌机、回流冷凝器、分水器、滴液漏斗及氮气导管的反应器中，加入甲苯56份、苯219份、SBS橡胶5份，边导入氮气边升温至回流温度85℃，回流半小时，将甲基丙烯酸甲酯260份，丙烯酸丁酯180份，丙烯酸10份，苯乙烯50份，过氧化苯甲酰5份的混合物于4小时内以等速度用滴液漏斗加完。滴完后保温1小时，然后补加过氧化苯甲酰3.6份，半小时滴加完。保温1小时后，再补加过氧化苯甲酰2.6份、半小时滴完。之后在回流下保温2小时，再加入甲苯112.5份、苯112.5份，降温过滤即得该树脂。

其主要技术指标如下：