CN106674419A - 一种碳钛改性丙烯酸树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳钛改性丙烯酸树脂包括以下组分及质量百分含量：纳米碳钛复合物、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸、功能性单体、引发剂、乳化剂、缓冲剂、功能性助剂、pH调整剂、杀菌剂和去离子水。本发明的碳钛改性丙烯酸树脂为超高分子水性树脂，可以提高致密度和防腐性能，可广泛用于防腐涂料中。

Description

一种碳钛改性丙烯酸树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种碳钛改性丙烯酸树脂及其制备方法。
背景技术
与传统的溶剂型涂料相比，水性涂料具有价格低、使用安全，节省资源和能源，减少环境污染和公害等优点，因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。乳液主要是由油性烯类单体乳化在水中在水性自由基引发剂引发下合成的，而树脂水分散体则是通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。
丙烯酸乳液主要用于乳胶漆的基料，在建筑涂料市场占有重要的应用，目前其应用还在不断扩大；近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日益引起人们的重视，在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。根据单体组成通常分为纯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋乳液、叔丙乳液等。
由于目前使用的丙烯酸树脂无论在防腐性能还是成膜性能方面都有所不足限制了丙烯酸树脂在防腐涂料领域的使用。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种碳钛改性丙烯酸树脂，不仅具有良好的重防腐性能，而且施具有较强的成膜性能和耐候性，能够实现长期保护。
本发明的目的是这样实现的：
本发明的一种碳钛改性丙烯酸树脂包括以下组分及质量百分含量：
以上组分质量百分含量之和为100％。
在上述的一种碳钛改性丙烯酸树脂中功能性单体选自双丙酮丙烯酰胺、邻苯二甲酸二烯丙酯中至少一种。
在上述的一种碳钛改性丙烯酸树脂中功能性单体选自丙烯酸羟乙酯、顺丁烯二酸二烯丙酯、N－羟甲基丙烯酰胺中至少一种且所述功能性单体的质量百分含量为0～2％。
在上述的一种碳钛改性丙烯酸树脂中引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中至少一种。
在上述的一种碳钛改性丙烯酸树脂中乳化剂选自磺基琥珀酸盐、酚醚硫酸中至少一种。
在上述的一种碳钛改性丙烯酸树脂中功能性助剂为矿物油。
在上述的一种碳钛改性丙烯酸树脂中pH调整剂选自氨水和AMP95中至少一种。
在上述的一种碳钛改性丙烯酸树脂中杀菌剂为异噻唑啉酮。
本发明还提供一种碳钛改性丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取以下组分的原料和质量百分含量：
(2)将去离子水中40～60％与三分之二的纳米碳钛复合物以及缓冲剂投入反应釜中搅拌升温至88℃；
(3)将去离子水中40～60％与三分之一的纳米碳钛复合物以及乳化剂投入预乳化釜中搅拌状态下投入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸，搅拌30分钟后取出；
(4)将步骤(3)的混合液体加入已升温至88℃的反应釜中搅拌；
(5)取去离子水中的5％并分成两份，将引发剂分成4：5的两份分别与去离子水配成溶液a和溶液b；
(6)将步骤(5)取得的溶液a投入反应釜中，维持反应釜温度在85～86℃搅拌；
(7)在预乳化釜中投入去离子水中的5％与功能性单体以及步骤(5)中取得的溶液b搅拌混合均匀；
(8)将步骤(7)的产品取出向反应釜中滴加，维持反应釜稳定83～84℃，滴加时间为3小时，滴加完成后反应釜升温至88℃并保持温度2小时，然后反应釜温度降至60℃投入功能性助剂搅拌均匀，然后降温至50℃并投入杀菌剂搅拌均匀，然后降温至40℃并投入pH调整剂搅拌均匀。
本发明碳钛改性丙烯酸树脂为水性树脂具有无污染环保特性，消除了生产、使用人员受有害有机溶剂对身体的危害，且大大降低了使用过程中火灾的隐患；该水性树脂在涂料中使用不但可以用于重防腐,而且施工的简便性和防腐性能都远远好于现有的油性涂料；具有超强的耐候性,可以在较薄的涂层厚度情况下,实现长期防护。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。
称取以下质量的原料：
按以下步骤制备碳钛改性丙烯酸树脂：
(1)将2400g去离子水与20g纳米碳钛复合物以及5g碳酸氢铵投入反应釜中搅拌升温至88℃；
(2)将2300g去离子水与10g纳米碳钛复合物以及20g磺基琥珀酸盐投入预乳化釜中搅拌状态下投入全部的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸，搅拌30分钟后取出；
(4)将步骤(3)的混合液体加入已升温至88℃的反应釜中搅拌；
(5)取去200g离子水平均分成两份，将过硫酸铵分成12g和15g的两份分别与去离子水配成溶液a和溶液b；
(6)将步骤(5)取得的溶液a投入反应釜中，维持反应釜温度在85～86℃搅拌；
(7)在预乳化釜中投入200g去离子水和100g双丙酮丙烯酰胺以及步骤(5)中取得的溶液b搅拌混合均匀；
(8)将步骤(7)的产品取出向反应釜中滴加，维持反应釜稳定83～84℃，滴加时间为3小时，滴加完成后反应釜升温至88℃并保持温度2小时，然后反应釜温度降至60℃投入矿物油搅拌均匀，然后降温至50℃并投入异噻唑啉酮搅拌均匀，然后降温至40℃并投入氨水搅拌均匀，即可获得本发明的碳钛改性丙烯酸树脂。
本发明的碳钛改性丙烯酸树脂为水性树脂，无污染，消除了生产、使用人员受有害有机溶剂对身体的危害，且大大降低了使用过程中火灾的隐患；本发明的碳钛改性丙烯酸树脂在涂料中使用不但可以用于重防腐,而且施工的简便性和防腐性能都远远好于现有的油性涂料。具有超强的耐候性,可以在较薄的涂层厚度情况下,实现长期防护。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (9)

1.一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，包括以下组分及质量百分含量：
以上组分质量百分含量之和为100％。
2.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述功能性单体选自双丙酮丙烯酰胺、邻苯二甲酸二烯丙酯中至少一种。
3.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述功能性单体选自丙烯酸羟乙酯、顺丁烯二酸二烯丙酯、N－羟甲基丙烯酰胺中至少一种且所述功能性单体的质量百分含量为0～2％。
4.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中至少一种。
5.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述乳化剂选自磺基琥珀酸盐、酚醚硫酸中至少一种。
6.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述功能性助剂为矿物油。
7.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述pH调整剂选自氨水和AMP95中至少一种。
8.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂，其特征在于，所述杀菌剂为异噻唑啉酮。
9.如权利要求1所述的一种碳钛改性丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取以下组分的原料和质量百分含量：
(2)将去离子水中40～60％与三分之二的纳米碳钛复合物以及缓冲剂投入反应釜中搅拌升温至88℃；
(3)将去离子水中40～60％与三分之一的纳米碳钛复合物以及乳化剂投入预乳化釜中搅拌状态下投入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯酸，搅拌30分钟后取出；
(4)将步骤(3)的混合液体加入已升温至88℃的反应釜中搅拌；
(5)取去离子水中的5％并分成两份，将引发剂分成4：5的两份分别与去离子水配成溶液a和溶液b；
(6)将步骤(5)取得的溶液a投入反应釜中，维持反应釜温度在85～86℃搅拌；
(7)在预乳化釜中投入去离子水中的5％与功能性单体以及步骤(5)中取得的溶液b搅拌混合均匀；
(8)将步骤(7)的产品取出向反应釜中滴加，维持反应釜稳定83～84℃，滴加时间为3小时，滴加完成后反应釜升温至88℃并保持温度2小时，然后反应釜温度降至60℃投入功能性助剂搅拌均匀，然后降温至50℃并投入杀菌剂搅拌均匀，然后降温至40℃并投入pH调整剂搅拌均匀。
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