CN111057187B - 一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种树脂及其制备方法与应用，公开了一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂及其制备方法与应用。该树脂由下列重量分数的原料制成：甲基丙烯酸甲酯15‑22份，甲基丙烯酸丁酯12‑18份，丙烯酸丁酯3‑7份，丙烯酸0.3‑1份，高氯化聚丙烯树脂2‑5份，异氰酸酯丙烯酸乙酯1‑5份，二叔丁基过氧化物0.2‑0.5份，有机溶剂40‑65份。本发明提供的高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，可制成各种油漆或直接刷涂，成膜性好，耐水耐化学性能优异，易于施工，并且具有高附着力，尤其是对喷涂聚脲、环氧树脂和双组分PU等基材具有附着力强，因此特别适用于作为环氧树脂或喷涂聚脲或双组分PU等基材的层间搭接剂的应用。

Description

一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种树脂及其制备方法与应用，具体涉及一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂及其制备方法与应用。
背景技术
丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸脂类及其它烯属单体共聚制成的树脂，通过选用不同的树脂结构、不同配方以及不同功能单体，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的丙烯酸树脂。
自交联丙烯酸树脂一般是在丙烯酸树脂主链上引入交联基团或交联体系，当丙烯酸树脂干燥成膜时，通过交联基团之间的反应，生成具有网状结构的聚合物，从而改变丙烯酸树脂耐溶剂性差，吸水率高，热黏冷脆的特性；
目前研究最多的室温自交联技术，基本上都是通过引入双丙酮丙烯酰胺与丙烯酸酯类共聚，再配合己二酸二酰肼(ADH)对丙烯酸树脂进行改性，所得到的丙烯酸树脂几乎都是水性丙烯酸乳液，而油性室温自交联体系丙烯酸树脂报道较少。同时，耐候涂层在喷涂聚脲进行防护应用中出现附着力差、施工时间较长、施工较麻烦或在其它基材附着力差等不足，
本发明是在现有技术基材上，选用大量试验筛选，从不同的树脂结构、不同配方以及不同功能单体，合成具有高附着力丙烯酸树脂；并且特别的引入了异氰酸酯丙烯酸乙酯，得到自带异氰酸酯基团的丙烯酸酯树脂，使得树脂本身具有高附着力特性的同时，可通过异氰酸酯室温固化，达到自交联的目的。本发明树脂施工简单，对各种基材表现出高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，尤其是是对喷涂聚脲、环氧树脂和双组分PU等基材具有附着力强，特别适用于喷涂聚脲配套工程用底漆、搭接剂等领域的应用。
发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂。
本发明的另一目的在于提供上述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，由下列重量份数原料制成：甲基丙烯酸甲酯15-22份，甲基丙烯酸丁酯12-18份，丙烯酸丁酯3-7份，丙烯酸0.3-1份，高氯化聚丙烯树脂2-5份，异氰酸酯丙烯酸乙酯1-5份，二叔丁基过氧化物0.2-0.5份，有机溶剂40-65份。
作为优选方案，所述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，由下列重量分数的原料制成：甲基丙烯酸甲酯17-21份，甲基丙烯酸丁酯14-16份，丙烯酸丁酯3-5份，丙烯酸0.3-0.5份，高氯化聚丙烯树脂2-4份，异氰酸酯丙烯酸乙酯1-4份，二叔丁基过氧化物0.2-0.3份，有机溶剂50-60份。
作为优选方案，所述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，由下列重量份数原料制成：甲基丙烯酸甲酯19份，甲基丙烯酸丁酯14-16份，丙烯酸丁酯3-4份，丙烯酸0.4份，高氯化聚丙烯树脂2.5-3.5份，异氰酸酯丙烯酸乙酯2-3份，二叔丁基过氧化物0.3份，有机溶剂57份。
作为优选方案，所述有机溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯的一种以上。
所述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将部分有机溶剂升温至110-120℃，投入高氯化聚丙烯树脂搅拌并溶解，维持温度在110-120℃并保温30-50min；
(2)将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、异氰酸酯丙烯酸乙酯和部分二叔丁基过氧化物滴加至步骤(1)得到的溶液中，并参与聚合反应，维持聚合反应温度在120-130℃，滴加反应时间为3-5h；
(3)将步骤(1)剩余的有机溶剂和步骤(2)剩余的二叔丁基过氧化物混合，滴加入步骤(2)得到的溶液中参与聚合反应，并在30-50min内滴加完毕，升温并维持反应温度为128-138℃，保温反应3-5h；
(4)降温放料，密封保存。
通过以上步骤获得的的高附着力室温自交联型丙烯酸树脂为液态，可潮气固化，需采用氮气保护、严格控制密封条件的包装方式。
所述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂作为环氧树脂或喷涂聚脲或双组分PU的层间搭接剂的应用。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明将高氯化聚乙烯树脂、异氰酸酯丙烯酸乙酯和其它单体通过特殊工艺聚合得到油性丙烯酸树脂，保留了传统高附着力热塑性丙烯酸树脂的高附着力优点以外，还自带异氰酸酯基团，可室温固化交联，提升树脂交联密度，达到优异的耐水耐化学性能，具有成膜性好，耐水耐化学性能优异，易于施工，并且具有高附着力，尤其是是对喷涂聚脲、环氧树脂和双组分PU等基材具有附着力强，特别适用于喷涂聚脲配套工程用底漆、搭接剂等领域的应用。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的制备方法，具体实施步骤如下：
将25份二甲苯和20份丙二醇甲醚醋酸酯溶剂混合并升温至120℃，投入3份高氯化聚丙烯树脂搅拌并溶解，保温30min；将混合单体滴加溶有高氯化聚丙烯树脂的混合溶剂内，并进行聚合反应，维持聚合反应温度在120℃，滴加反应时间为3h，该混合单体包括以下重量分数制成：甲基丙烯酸甲酯19份，甲基丙烯酸丁酯14.3份，丙烯酸丁酯3份，丙烯酸0.4份，异氰酸酯丙烯酸乙酯3份，二叔丁基过氧化物0.2份；将剩余12份醋酸丁酯和二叔丁基过氧化物0.1份混合，在30min内滴加于反应釜内完毕，升温并维持反应温度为128℃；维持反应温度为128℃，保温反应5h，降温放料，并密封。
实施例2
一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的制备方法，具体实施步骤如下：
将35份二甲苯和10份醋酸丁酯溶剂升温至110℃，投入2.5份高氯化聚丙烯树脂搅拌并溶解，保温30min；将混合单体滴加溶有高氯化聚丙烯树脂的混合溶剂内，并进行聚合反应，维持聚合反应温度在130℃，滴加反应时间为5h，该混合单体包括以下重量分数制成：甲基丙烯酸甲酯22份，甲基丙烯酸丁酯12.3份，丙烯酸丁酯3.0份，丙烯酸0.4份，异氰酸酯丙烯酸乙酯2.5份，二叔丁基过氧化物0.2份；将剩余12份二甲苯和二叔丁基过氧化物0.1份混合，在30min内滴加完毕，升温并维持反应温度为128-130℃；维持反应温度为133℃，保温反应3h，降温放料，并密封。
实施例3
一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的制备方法，具体实施步骤如下：
将45份二甲苯溶剂升温至150℃，投入3.5份高氯化聚丙烯树脂搅拌并溶解，保温40min；将混合单体进行滴加溶有高氯化聚丙烯树脂的混合溶剂内，并进行聚合反应，维持聚合反应温度在125℃，滴加反应时间为4h，该混合单体包括以下重量分数制成：甲基丙烯酸甲酯15份，甲基丙烯酸丁酯17.8份，丙烯酸丁酯4份，丙烯酸0.4份，异氰酸酯丙烯酸乙酯2份，二叔丁基过氧化物0.2份；将剩余12份丙二醇甲醚醋酸酯和二叔丁基过氧化物0.1份混合，在30min内滴加完毕，升温并维持反应温度为138℃；维持反应温度为138℃，保温反应3h，降温放料，并密封。
实施例4
一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的制备方法，具体实施步骤如下：
将45份二甲苯溶剂升温至120℃，投入3.0份高氯化聚丙烯树脂搅拌并溶解，保温50min；将混合单体进行滴加溶有高氯化聚丙烯树脂的混合溶剂内，并进行聚合反应，维持聚合反应温度在125℃，滴加反应时间为3h，该混合单体包括以下重量分数制成：甲基丙烯酸甲酯19份，甲基丙烯酸丁酯14.3份，丙烯酸丁酯4份，丙烯酸0.4份，异氰酸酯丙烯酸乙酯2.0份，二叔丁基过氧化物0.2份；将剩余12份二甲苯和二叔丁基过氧化物0.1份混合，在30min内滴加完毕，升温并维持反应温度为135℃；维持反应温度为135℃，保温反应4h，降温放料，并密封。
效果实施例
通过表1的性能检测结果表明，本发明提供的高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，对环氧基材、喷涂聚脲和照PU后附着力更好，以及更高的硬度，说明通过自交联后提高其交联密度，耐水耐化学性能更优异，特别适用于喷涂聚脲配套工程用底漆、搭接剂等领域的应用。
表1高附着力室温自交联型丙烯酸树脂性能检测结果
Figure BDA0002351636200000061
为了使本发明的目的及优点更加简洁明了，本发明将用上述具体实施例进行阐明，但本发明绝非仅限于这些实施例。上述实施例仅为本发明较优选的实施例，且仅用于阐述本发明，不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的实质和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，其特征在于，由下列重量分数的原料制成：甲基丙烯酸甲酯19份，甲基丙烯酸丁酯14-16份，丙烯酸丁酯3-4份，丙烯酸0.4份，高氯化聚丙烯树脂2.5-3.5份，异氰酸酯丙烯酸乙酯2-3份，二叔丁基过氧化物0.3份，有机溶剂57份。
2.根据权利要求1所述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂，其特征在于，所述有机溶剂为二甲苯、醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将部分有机溶剂升温至110-120℃，投入高氯化聚丙烯树脂搅拌并溶解，维持温度在110-120℃并保温30-50min；
(2)将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、异氰酸酯丙烯酸乙酯和部分二叔丁基过氧化物滴加至步骤(1)得到的溶液中，并参与聚合反应，维持聚合反应温度在120-130℃，滴加反应时间为3-5h；
(3)将步骤(1)剩余的有机溶剂和步骤(2)剩余的二叔丁基过氧化物混合，滴加入步骤(2)得到的溶液中参与聚合反应，并在30-50min内滴加完毕，升温并维持反应温度为128-138℃，保温反应3-5h；
(4)降温放料，密封保存。
4.根据权利要求1或2所述高附着力室温自交联型丙烯酸树脂作为环氧树脂或喷涂聚脲或双组分PU的层间搭接剂的应用。
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