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改良的羟基丙烯酸树脂

阅读：1025发布：2020-10-18

IPRDB可以提供改良的羟基丙烯酸树脂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种改良的羟基丙烯酸树脂，尤其是一种耐溶剂、耐油性优良的羟基丙烯酸树脂，其特征是共聚反应中还有3－10％(重量)的丙烯腈和/或5－12％丙烯酸甲酯，3－10％的甲基丙烯酸异丁酯和/或1.5－8％甲基丙烯酸环己酯功能单体。使共聚得到的羟基丙烯酸树脂本身具有很强的耐油(如0#柴油、90#汽油等)性和耐溶剂(如丁醇、醋酸丁酯等)性，耐油及耐溶剂性较常规树脂至少可提高4－8倍，可以满足某些耐油、耐溶剂特殊要求。本发明共聚改性，较冷拼物理混合改性，不仅效果更好，而且价格低，工艺简单，可以与共聚一起完成，无需另行工艺过程，大大降低了生产成本。，下面是改良的羟基丙烯酸树脂专利的具体信息内容。

1、一种羟基丙烯酸树脂，包括甲基丙烯酸单体、丙烯酸单体和苯乙烯，引发剂、 溶剂共聚反应，所述共聚单体中至少有一种为含羟基单体，其特征在于所说共聚反应中 还有3-10％(重量)的丙烯腈和/或5-12％丙烯酸甲酯，3-10％的甲基丙烯酸异丁酯 和/或1.5-8％甲基丙烯酸环己酯功能单体。

2、根据权利要求1所述羟基丙烯酸树脂，其特征在于所说引发剂为BPO。

3、根据权利要求1所述羟基丙烯酸树脂，其特征在于所说溶剂为二甲苯和醋酸丁 酯。

4、根据权利要求1所述羟基丙烯酸树脂，其特征在于所说共聚树脂粘度为35-80 秒(格式粘度)。

5、根据权利要求1所述羟基丙烯酸树脂，其特征在于所说共聚树脂的羟基百分数 为2.4-3(100％树脂)。

6、根据权利要求1所述羟基丙烯酸树脂，其特征在于所说共聚树脂的玻璃化温度 为9.8-15℃。

7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述羟基丙烯酸树脂，其特征在于所说功能 单体为丙烯腈和丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸环己酯。

8、根据权利要求7所述羟基丙烯酸树脂，其特征在于所说共聚单体为高纯单体。

说明书全文

技术领域

本发明涉及一种改良的羟基丙烯酸树脂，尤其是一种耐溶剂、耐油性优良的羟基丙 烯酸树脂。

背景技术

羟基丙烯酸树脂，是甲基丙烯酸单体、丙烯酸单体及苯乙烯，通过引发剂在溶剂中 聚合反应得到的高分子聚合物(共聚单体中至少有一种为含羟基单体)。然而通常的羟 基丙烯酸树脂本身，防腐性一般，尤其是耐油、耐溶剂性较差，不能满足高耐油、耐溶 剂使用要求。人们为提高羟基丙烯酸树脂涂料的某些特性，通常采用物理混合冷拼方式， 即通过添加一些改性剂进行改性，如中国专利94119145.1公开的一种在羟基丙烯酸树 脂中添加钛白粉、防沉剂、溶剂和聚氨酯树脂等组成的耐候液态瓷；中国专利 01130021.3公开的耐候型粉末涂料，是在羟基丙烯酸树脂中加入四甲氧基甲基甘脲、 二甲基乙醇封闭的对甲苯磺酸、丙烯酸酯型流平剂、无机填料、颜料、安息香等；中国 专利01128269.X公开的纳米抗紫外聚氨酯涂料，是在羟基丙烯酸树脂中加入纳米材料， 等等。然而这种由冷拼物理混合非反应型改性，效果不如反应型明显，并不能达到理想 较佳效果，而且有的冷拼组合物价格较高，导致产品成本较大，难以达到工业应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种通过共聚改性，耐溶剂、耐 油性好的羟基丙烯酸树脂。
本发明目的实现主要改进是：在羟基丙烯酸树脂的聚合过程中同时引入丙烯腈和/ 或丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸异丁酯和/或甲基丙烯酸环己酯，使共聚得到的羟基丙烯酸 树脂，即具有优良的耐溶剂和耐油性。具体说，本发明羟基丙烯酸树脂，包括甲基丙烯 酸单体、丙烯酸单体和苯乙烯，引发剂、溶剂共聚反应，所述共聚单体中至少有一种为 含羟基单体，其特征在于所说共聚反应中还有3-10％(重量，下同)的丙烯腈和/或5- 12％丙烯酸甲酯，3-10％的甲基丙烯酸异丁酯和/或1.5-8％甲基丙烯酸环己酯功能单 体。
本发明共聚单体可以采用通常羟基丙烯酸树脂共聚单体，如甲基丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯等若干 种，具体单体选择可按树脂使用所需玻璃化温度、分子量、树脂外观、酸值、羟基值等 使用要求，选择相应的硬单体和软单体。含羟基单体，可以是甲基丙烯酸羟基单体和/ 或丙烯酸羟基单体，一种较好为选用丙烯酸羟基单体如丙烯酸羟乙酯，其价格相对便宜， 有利于降低成本。引发剂与通常共聚相仿，可以采用BPO、DCP、TBPB、偶氮二异丁 腈等，但本发明经试验，尤以BPO(过氧化二苯甲酰)较为理想，不仅价格相对低廉， 而且工艺容易控制。溶剂可以采用通常共聚用溶剂，但本发明以二甲苯和醋酸丁酯混合 溶剂较为理想，此复合溶剂在本发明中，反应温度、溶解力、组成油漆干燥速率，漆膜 的流平性能等都较其他溶剂好。本发明共聚引入丙烯腈和丙烯酸甲酯功能单体，主要是 提高共聚树脂的耐油性，可以加入其中一种，也可以两种一起加入，本发明丙烯腈以加 入3-10％较为理想，丙烯酸甲酯以加入5-12％较为理想。加入量过低，共聚物耐油 改性不突出；加入量过高，会影响其它单体加入量，影响共聚物的综合性能。甲基丙烯 酸异丁酯和甲基丙烯酸环己酯功能单体引入，主要是提高共聚树脂的耐溶剂性，可以加 入其中一种，也可以二种同时加入。加入量过低，共聚物耐溶剂改性不突出；加入量过 高，会影响其它单体加入量，影响共聚物的综合性能。因此本发明以上述加入量较为恰 当。功能单体的加入尤以组合全部加入效果最优。为保证聚合物有较好的综合性能，所 用单体，较好采用高纯单体。
为更好提高羟基丙烯酸树脂的耐油性和耐溶剂性，本发明聚合树脂分子量以较常规 树脂大一些为好，其树脂粘度以35-80秒(格式粘度)较为合适，大的分子量可使耐 油及耐溶剂性更好。本发明聚合树脂的羟基值也以较常规树脂高一些为好，这样配成油 漆时与固化剂的交联度就大，可形成较大的网状结构，大的交联度耐溶剂性和耐油性更 好。本发明聚合树脂的羟基百分数以2.4-3(100％树脂)为好，羟基百分数过低，交 联度小，影响性能；羟基百分数过高，固化剂加量过多，也会影响其他性能，达不到较 理想效果，是不可取的。本发明聚合树脂的玻璃化温度(Tg℃)，以9.8-15较为恰当， 玻璃化温度过高，易导致漆膜发脆，耐冲击性差；玻璃化温度过低，漆膜表面硬度欠佳。
本发明羟基丙烯酸树脂共聚方法与普通羟基丙烯酸树脂共聚相仿，无特别区别。
本发明共聚羟基丙烯酸树脂，由于加入丙烯腈和/或丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸异丁 酯和/或甲基丙烯酸环己酯功能单体，使共聚得到的羟基丙烯酸树脂本身具有很强的耐 油(如0#柴油、90#汽油等)性和耐溶剂(如丁醇、醋酸丁酯等)性，耐油及耐溶剂性 较常规树脂至少可提高4-8倍，可以满足某些耐油、耐溶剂特殊要求。本发明通过共 聚改性，较冷拼物理混合改性，不仅效果更好，而且价格低，工艺简单，可以与共聚一 起完成，无需另行工艺过程，大大降低了生产成本。本发明羟基丙烯酸树脂，外观呈淡 黄色透明液体；固含量：60-70％；粘度：35～80秒(格氏，25℃)；酸价：≤10mgKOH/g； 羟基％：2.4-3(100％树脂)；玻璃化温度(Tg℃)：9.8-15。
本发明羟基丙烯酸树脂与聚氨酯固化剂(芳香族)拼用，可制成丙烯酸聚氨酯防腐 漆，该漆具有常温下快干、硬度高、漆膜光泽好，有很好的装饰效果，特别是优异的耐 水、耐溶剂、耐油性能，可做有较高耐油、耐溶剂的防腐漆使用。
以下结合几个具体实施方式，进一步说明本发明，但实施例具体配方不是对本发明 技术方案的限定。

具体实施方式

实施例：物料配比见附表
本发明羟基丙烯酸树脂聚合，先将溶剂加入不锈钢或搪瓷反应釜中，搅拌升温至回 流状态，然后滴加混合单体(2.5-3小时滴加完)，保温2-4小时，补加引发剂1-4 次，保温2～3小时，进行中控检测，调控至合格为止，降温、过滤、包装。
本发明根据具体使用要求，其一般所用丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、苯乙烯、引 发剂、溶剂，可根据共聚树脂技术要求适当调整和选择。
为方便描述，本发明所说共聚与聚合为同义语。
                               羟基丙烯酸树脂实施例配方表 配方原料名称                            配方   比较例     一     二     三     四     五 丙烯酸甲酯     6     4     4     11 丙烯酸 丙烯酸羟乙酯 丙烯腈 苯乙烯 丙烯酸丁酯 丙烯酸异辛酯 甲基丙烯酸异丁酯 甲基丙烯酸环己酯 甲基丙烯酸甲酯     0.7     11.8     4     25.3     5     11.7     2     0.7     11.8     3     25.3     5     11.7     4     3.5     0.7     11.8     10     24.0     5     11.7     7     7     0.7     11.8     25.3     5     11.7     10     3.5     0.7     11.8     8     23.0     4     9.7     5     0.7     11.7     26.5     18.8     5.2 BPO     1.6     1.6     1.6     1.6     1.6     1.6 二甲苯 醋酸丁酯     20.5     11.4     18.0     11.4     10.1     11.1     15     11.4     14.0     11.2     25.5     10 耐腐蚀天数(完好) 0#柴油 100#汽油 正丁醇 醋酸丁酯     72     72     72     72     90     90     90     90     76     76     76     76     70     70     70     70     74     74     74     74     15     15     15     15
注：耐腐蚀性天数为实施例树脂配成白色防腐漆的观测数据。
完好性判定：以防腐漆光亮无变色，仍呈白色，并完整无脱落、鼓泡、腐蚀溶胀现 象。
由实施例及比较例可知：引入丙烯酸功能单体制成含羟基丙烯酸树脂，和聚氨酯固 化剂(芳香族)制成防腐蚀漆，其耐油和耐溶剂性十分突出，而未引入功能性单体的含 羟基丙烯酸树脂制成的防腐漆，耐油和耐溶剂性一般。
四种功能单体同时引入，其效果最优。
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