CN109306032A - 一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,它是采用打底溶剂及甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、引发剂等原料作为组份一,甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、引发剂等原料作为组份二,通过一系列的反应得到双组份水性含羟基的丙烯酸树脂,再通过分散机分散,得到双组份水性含羟基丙烯酸分散体。按照本发明的方法制作的双组份水性含羟基丙烯酸分散体,可完全替代溶剂型的丙烯酸树脂,具有硬度好,成膜性好,含量高,耐候性好,易施工,丰满度好、外观效果好的特点,同时满足了国家的环保要求,以及客户对产品性能的要求。

Description

一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,特别是一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法。
背景技术
随着国家对环保要求的不断提高,消费者的环保意识不断增强,尤其全国各地省市出台了VOC排放限量标准,鼓励使用非溶剂型涂料,给水性漆等环保涂料的发展带来了机遇。虽然传统涂料依然占据着较大的市场份额,但是水性漆是绿色产业,是漆类未来发展的方向,国内本土的水性漆龙头企业正在崛起。
水性涂料的发展和所占的市场份额在逐年增长已经是不争的事实,而且有提速的趋势。一些企业已经意识到水性漆广阔的市场潜力,纷纷研发、进军、扩张水性漆市场。
虽然水性涂料在环保性能上优越传统油漆,但在物理性能上,传统的水性涂料产品存在施工难、不耐水、易揭皮、丰满度差、硬度差等缺陷,而传统的油漆虽然不环保,但由于其具有硬度强、漆膜丰满度高、施工宽容等优点受消费者的青睐,因此,水性涂料只有在物理性能上的缺陷得到解决,甚至超越传统油漆,消费者才会更加主动选择使用水性涂料。
发明内容
本发明的目的是想克服上述现有技术的不足,提供一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,采用该方法生产的双组份水性含羟基丙烯酸分散体,其硬度好,成本较低,含量高,耐候性好,易施工,丰满度好、外观效果好。
为实现本发明的上述目的所采用的技术方案是:一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,其特征是按下列步骤进行的:
1、备料:按重量份称取下列原料:
打底溶剂: 40-100
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 150-230
丙烯酸丁酯 20-150
甲基丙烯酸羟乙酯 60-100
丙烯酸异辛酯 0-100
引发剂 5-9
组份二:
甲基丙烯酸甲酯 0-45
丙烯酸丁酯 0-45
甲基丙烯酸羟乙酯 5-70
丙烯酸 5-15
引发剂 1-3
中和剂:
二甲基乙醇胺 5-20
分散介质:
去离子水 300-800
2、双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
3、中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
4、分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
5、将所得的产品包装。
本发明所述的打底溶剂选用醚类和芳烃溶剂油的混合物,所述的醚类为二甘醇丁醚、三乙二醇丁醚、乙二醇苯丁醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的至少一种,所述的芳烃溶剂油为S-100芳烃溶剂油、S-200芳烃溶剂油、S-800芳烃溶剂油、S-1000芳烃溶剂油、S-1500芳烃溶剂油中的至少一种。醚类和芳烃溶剂油的配比为:1-10:1。
本发明所述的引发剂采用下列物质中的至少一种:叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢、过氧化二苯甲酰、二特戊基过氧化物、二叔戊基过氧化物。
按照本发明的方法制作的双组份水性含羟基丙烯酸分散体,可完全替代溶剂型的丙烯酸树脂,在使用过程中直接加水稀释即可。本发明的双组份水性含羟基丙烯酸分散体,具有硬度好,成膜性好,含量高,耐候性好,易施工,丰满度好、外观效果好等特点,同时还满足了国家的环保要求,以及客户对产品性能的要求,具有较广阔的市场发展前景。
具体实施方式
下面结合具体实施的例子对本发明做进一步详细的描述,然而所述的实施例不应以限制的方式解释。
实施例1:
1、按下列重量配比称取原料:
打底溶剂:
乙二醇丁醚 40
芳烃溶剂油(S200) 40
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 190
丙烯酸丁酯 80
甲基丙烯酸羟乙酯 70
丙烯酸异辛酯 30
二叔丁基过氧化物 7
组份二:
甲基丙烯酸甲酯 25
丙烯酸丁酯 20
甲基丙烯酸羟乙酯 40
丙烯酸 9
二叔丁基过氧化物 1.5
中和剂:
二甲基乙醇胺 11.2
分散介质:
去离子水 510
2、双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
3、中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
4、分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
5、将所得的产品包装。
实施例2:
1、按下列重量配比称取原料:
打底溶剂:
二甘醇丁醚 40
芳烃溶剂油(S200) 20
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 150
丙烯酸丁酯 150
甲基丙烯酸羟乙酯 60
二叔戊基过氧化物 5
组份二:
甲基丙烯酸甲酯 45
甲基丙烯酸羟乙酯 70
丙烯酸 15
二叔戊基过氧化物 2.5
中和剂:
二甲基乙醇胺 20
分散介质:
去离子水 700
2、双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
3、中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
4、分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
5、将所得的产品包装。
实施例3:
1、按下列重量配比称取原料:
打底溶剂:
乙二醇乙醚 81
芳烃溶剂油(S500) 9
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 230
丙烯酸丁酯 120
甲基丙烯酸羟乙酯 100
异丙苯过氧化物 9
组份二:
甲基丙烯酸甲酯 45
甲基丙烯酸羟乙酯 70
丙烯酸 10
异丙苯过氧化物 3
中和剂:
二甲基乙醇胺 20
分散介质:
去离子水 800
2、双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
3、中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
4、分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
5、将所得的产品包装。
实施例4:
1、按下列重量配比称取原料:
打底溶剂:
乙二醇苯丁醚 80
芳烃溶剂油(S1000) 20
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 150
丙烯酸丁酯 20
甲基丙烯酸羟乙酯 60
丙烯酸异辛酯 100
二叔戊基过氧化物 7
组份二:
丙烯酸丁酯 45
甲基丙烯酸羟乙酯 40
丙烯酸 5
二叔戊基过氧化物 1.5
中和剂:
二甲基乙醇胺 12
分散介质:
去离子水 510
2、双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
3、中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
4、分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
5、将所得的产品包装。
实施例5:
1、按下列重量配比称取原料:
打底溶剂:
乙二醇乙醚 80
芳烃溶剂油(S1000) 8
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 180
丙烯酸丁酯 40
甲基丙烯酸羟乙酯 90
丙烯酸异辛酯 80
二特戊基过氧化物 7
组份二:
甲基丙烯酸甲酯 20
丙烯酸丁酯 25
甲基丙烯酸羟乙酯 5
丙烯酸 9
二特戊基过氧化物 1
中和剂:
二甲基乙醇胺 16
分散介质:
去离子水 550
2、双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
3、中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
4、分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
5、将所得的产品包装。
实施例6:
1、按下列重量配比称取原料:
打底溶剂:
乙二醇苯丁醚 30
芳烃溶剂油(S1000) 10
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 210
丙烯酸丁酯 40
甲基丙烯酸羟乙酯 70
二特戊基过氧化物 6
组份二:
甲基丙烯酸甲酯 30
丙烯酸丁酯 15
甲基丙烯酸羟乙酯 29
丙烯酸 6
二特戊基过氧化物 1.5
中和剂:
二甲基乙醇胺 5
分散介质:
去离子水 300
2、双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
3、中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
4、分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
5、将所得的产品包装。

Claims (4)

1.一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,其特征是按下列步骤进行的:
(1)备料:按重量份称取下列原料:
打底溶剂: 40-100
组份一:
甲基丙烯酸甲酯 150-230
丙烯酸丁酯 20-150
甲基丙烯酸羟乙酯 60-100
丙烯酸异辛酯 0-100
引发剂 5-9
组份二:
甲基丙烯酸甲酯 0-45
丙烯酸丁酯 0-45
甲基丙烯酸羟乙酯 5-70
丙烯酸 5-15
引发剂 1-3
中和剂:
二甲基乙醇胺 5-20
分散介质:
去离子水 300-800
(2)双组份水性含羟基丙烯酸树脂的制备:①先向反应釜内加入打底溶剂,开启搅拌机并升温,升温至138℃时开启氮气,用氮气排空釜内空气;②将组份一各原料均匀的混合在一起,制成组份一混合液,向反应釜内均匀滴加组份一混合液,温度控制在138±1℃,4小时滴加完;③当组份一混合液滴加完成后,将组份二各原料均匀的混合在一起,制成组份二混合液,再向反应釜内均匀滴加组份二混合液,温度控制在138±1℃,1小时滴加完,制得双组份水性含羟基丙烯酸树脂;
(3)中和反应:将步骤2反应釜内的双组份水性含羟基丙烯酸树脂降温至100-110℃,加入中和剂,中和5分钟后,将其转移至分散釜内;
(4)分散:启动高速分散机,在双组份水性含羟基丙烯酸树脂到达高速剪切状态后,将加热到50-70℃的去离子水缓慢加入到双组份水性含羟基丙烯酸树脂中,继续搅拌,即得产品---双组份水性含羟基丙烯酸分散体;
(5)将所得的产品包装。
2.按照权利要求1所述的双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,其特征是所述的打底溶剂为醚类与芳烃溶剂油的混合物,醚类与芳烃溶剂油的配比为:1-10:1。
3.按照权利要求2所述的双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,其特征是所述的醚类为二甘醇丁醚、三乙二醇丁醚、乙二醇苯丁醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的至少一种;所述的芳烃溶剂油为S-100芳烃溶剂油、S-200芳烃溶剂油、S-800芳烃溶剂油、S-1000芳烃溶剂油、S-1500芳烃溶剂油中的至少一种。
4.按照权利要求1所述的双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法,其特征是所述的引发剂为下列物质中的至少一种:叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、异丙苯过氧化氢、过氧化二苯甲酰、二特戊基过氧化物、二叔戊基过氧化物。
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