CN101029105A - 一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，由可聚合的单体混合物以自由基聚合法聚合而成，混合单体中包括抗紫外线的可聚合单体，芳香族单体及其它可聚合单体。此树脂可维持一定的光泽、丰满度、耐化性并且改善原有耐候性不佳的缺陷。具体表现在减少树脂涂膜受到紫外线破坏而产生色差或光泽降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸树脂，尤其涉及一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂。
背景技术
丙烯酸树脂广泛的使用在涂料配方中，对涂料来说是一种重要的材料，一般丙烯酸树脂是由(甲基)丙烯酸单体、苯乙烯所组成，丙烯酸树脂通常用于空干型涂料与架桥型涂料，空干型涂料用于木器、塑料件、玩具等用途，主要特色是涂装完成后，溶剂挥发即完成干燥，没有化学反应发生，而架桥型料则是有进一步化学反应，以提高涂膜的物性，这类涂料用的丙烯酸树脂，一般是含有羟基的丙烯酸树脂，羟基丙烯酸树脂的合成，是由含羟基的单体共聚合而得，配合硬化剂而制作涂料，硬化剂为聚异氰酸酸或胺基树脂，可以是常温架桥或高温架桥，架桥型涂料通常有较好的强度、耐用性、耐候性等，较空干型涂料更适合用于汽车，工业涂装等用途。
丙烯酸树脂在制造时，为了达到良好的光泽、丰满度、耐化性等要求，一般都会使用10～50％的芳香族单体，但含芳香族单体的丙烯树脂，在耐候、耐黄变等特性的表现往往无法满足涂料的需求，因为涂料用含芳香族单体的丙烯酸树脂所形成的涂膜经过阳光曝晒，会因为紫外光破坏分子结构而导致涂膜顔色变化及光泽下降。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，该丙烯酸树脂由可聚合的单体混合物以自由基聚合法聚合而成，混合单体中包括抗紫外线的可聚合单体、芳香族单体及其它可聚合单体。
所述的混合单体中抗紫外线的可聚合单体含量为0.1-80重量％，芳香族单体含量为9-89重量％，其它可聚合单体含量为10-90重量％。
所述的抗紫外线的可聚合单体包括丙烯酸-2，2，6，6-四甲基哌啶酯、甲基丙烯酸-2，2，6，6-四甲基哌啶酯、丙烯酸-1，2，2，6，6-五甲基哌啶酯、甲基丙烯酸-1，2，2，6，6-五甲基哌啶酯中的一种或几种。
所述的芳香族单体混合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或几种。
所述的其它可聚合单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷酯、甲基丙烯酸烷酯、丙烯酸羟烷酯、甲基丙烯酸羟烷酯、乙烯基单体、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体及其衍生物中的一种或几种。
所述的自由基聚合法所使用的起始剂包括有机过氧化物、偶氮型起始剂中的一种或几种，如偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲醯、过氧化苯甲酸特丁酯。
所述的自由基聚合为溶剂型自由基聚合，该溶剂型自由基聚合通过自由基聚合起始剂对可聚合单体全量添加0.1-10wt％来实现，反应温度为40℃-140℃。
所述的溶剂型自由基聚合可添加链转移剂或分子量改性剂如十二硫醇、2-硫基乙醇，将共聚物的分子量控制在5000-300000的范围内。
所述的溶剂型自由基聚合所使用的溶剂包括芳香族碳氢溶剂，如甲苯、二甲苯；酯类溶剂，如醋酸乙酯、醋酸丁酯；酮类溶剂，如丙酮、甲乙酮；醇类溶剂，如异丙醇、异丁醇；醇醚类溶剂，如乙二醇丁醚、丙二醇甲醚；醚酯类溶剂，如乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯的任一种或多种混合。
与现有技术相比，本发明的丙烯酸树脂以含紫外线安定的可聚合单体、芳香族单体与其它依照实际需求来选择的可聚合单体通过一般的溶剂型自由基聚合法来实现。得到的树脂可维持一定的光泽、丰满度、耐化性并且改善原有耐候性不佳的缺陷，减少树脂涂膜受到紫外线破坏而产生色差或光泽降低。
具体实施方式
以下是按照本发明技术方案所作的实施例及比较例，用以进一步解释本发明。
实施例1
使用一个四颈玻璃反应瓶配置搅拌器、温控器、冷凝管。在反应瓶中装载10份的二甲苯与8份的丙二醇甲醚醋酸酯，加热到140℃。13份苯乙烯、23.73份甲基丙烯酸甲酯、17.23份甲基丙烯酸羟乙酯、10.4份丙烯酸-2-乙基己酯、0.65份甲基丙烯酸-2，2，6，6-四甲基哌啶酯与5份过氧化苯甲酸特丁酯分成4小时逐渐加入反应瓶中，系统再维持140℃持续3小时。最后加入12份醋酸丁酯，及可得到固含量70％的丙烯酸树脂A。表一所载的比较例1也通过相同的制程来得到丙烯酸树脂B。
表一
| 实施例1 | 比较例1 | |
| 品名 | 丙烯酸树脂A | 丙烯酸树脂B |
| 二甲苯 | 10 | 10 |
| 丙二醇甲醚醋酸酯 | 8 | 8 |
| 苯乙烯 | 13 | 13 |
| 甲基丙烯酸甲酯 | 23.73 | 24.38 |
| 甲基丙烯酸羟乙酯 | 17.23 | 17.23 |
| 丙烯酸-2-乙基己酯 | 10.4 | 10.4 |
| 甲基丙烯酸-2，2，6，6-四甲基哌啶酯 | 0.65 | - |
| 过氧化苯甲酸特丁酯 | 5 | 5 |
| 醋酸丁酯 | 12 | 12 |
经由实施例1与比较例1实现所得的丙烯酸树脂A与B通过下列配方可得到一个双组份聚氨酯涂料。
| 重量份 | |
| 丙烯酸树脂A或B | 100 |
| 二甲苯 | 50 |
| 醋酸丁酯 | 50 |
| Basonat HI-100* | 27.5 |
*Basonat HI-100为德国巴斯夫公司生产之HDI不黄变固化剂。
上述涂料通过喷涂在白色瓷砖上，以60℃烘烤30分种再放置在室温3天，即可得到约30微米的涂膜以进行QUV加速耐候性测试200小时，并计算测试前后的光泽保持率与色差值。测试结果如表二。
表二
| 实施例1 | 比较例1 | |
| 丙烯酸树脂A | 丙烯酸树脂B | |
| 色差值 | 4.0 | 4.8 |
| 光泽保持率20□ | 98％ | 92％ |
Claims (9)
1.一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，该丙烯酸树脂由可聚合的单体混合物以自由基聚合法聚合而成，混合单体中包括抗紫外线的可聚合单体、芳香族单体及其它可聚合单体。
2.根据权利要求1所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的混合单体中抗紫外线的可聚合单体含量为0.1-80重量％，芳香族单体含量为9-89重量％，其它可聚合单体含量为10-90重量％。
3.根据权利要求1所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的抗紫外线的可聚合单体包括丙烯酸-2，2，6，6-四甲基哌啶酯、甲基丙烯酸-2，2，6，6-四甲基哌啶酯、丙烯酸-1，2，2，6，6-五甲基哌啶酯、甲基丙烯酸-1，2，2，6，6-五甲基哌啶酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的芳香族单体混合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的其它可聚合单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷酯、甲基丙烯酸烷酯、丙烯酸羟烷酯、甲基丙烯酸羟烷酯、乙烯基单体、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体及其衍生物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的自由基聚合法所使用的起始剂包括有机过氧化物、偶氮型起始剂中的一种或几种，如偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲醯、过氧化苯甲酸特丁酯。
7.根据权利要求1所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的自由基聚合为溶剂型自由基聚合，该溶剂型自由基聚合通过自由基聚合起始剂对可聚合单体全量添加0.1-10wt％来实现，反应温度为40℃-140℃。
8.根据权利要求7所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的溶剂型自由基聚合可添加链转移剂或分子量改性剂如十二硫醇、2-硫基乙醇，将共聚物的分子量控制在5000-300000的范围内。
9.根据权利要求7或8所述的一种含芳香族单体的耐候性丙烯酸树脂，其特征在于，所述的溶剂型自由基聚合所使用的溶剂包括芳香族碳氢溶剂，如甲苯、二甲苯；酯类溶剂，如醋酸乙酯、醋酸丁酯；酮类溶剂，如丙酮、甲乙酮；醇类溶剂，如异丙醇、异丁醇；醇醚类溶剂，如乙二醇丁醚、丙二醇甲醚；醚酯类溶剂，如乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯的任一种或多种混合。
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| CN104822714A (zh) * | 2012-12-07 | 2015-08-05 | 日本曹达株式会社 | 聚合物的制造方法 |
| CN109400798A (zh) * | 2017-08-16 | 2019-03-01 | 江南大学 | 环保型超疏水/疏油纺织品整理剂、其制备方法及应用 |
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