CN113336892A - 一种水性古马隆丙烯酸树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性古马隆丙烯酸树脂，水性古马隆丙烯酸树脂由古马隆和茚的混合物、丙烯酸、功能性单体、交联单体、表面活性单体、叔十二烷基硫醇与溶剂混合后再加入引发剂引发混合溶液发生溶液聚合反应，再对反应后的溶液进行逐步升温脱出溶剂，至温度升至110℃时开启真空并逐步提高至要求真空度进行真空蒸馏，将真空蒸馏未蒸出组分通过有机胺水溶液中和制得；本发明所制得的水性古马隆丙烯酸树脂有效提高了与极性树脂的相容性，粘结性好并具有优异的耐候性，且古马隆的加入使得制备的树脂具有优异的防腐性能，将溶液聚合后的树脂中和成水性更符合水性化的环保要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性古马隆丙烯酸树脂及其制备方法，属于高分子涂料领域。
背景技术
丙烯酸树脂是丙烯酸、甲基丙烯酸及其衍生物聚合物的总称，丙烯酸树脂涂料就是以(甲基) 丙烯酸酯、苯乙烯为主体，同其他丙烯酸酯共聚所得丙烯酸树脂制得的热塑性或热固性树脂涂料或丙烯酸辐射涂料，但丙烯酸树脂普遍存在耐湿热性能不佳、防腐效果差的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种水性古马隆丙烯酸树脂及其制备方法，由本发明提供的组分和制备方法制得的水性古马隆丙烯酸树脂提高了与极性树脂的相容性，粘结性好并具有优异的耐候性，且古马隆的加入使得制备的树脂具有优异的防腐性能，将溶液聚合后的聚合物中和成水性树脂更符合水性化的环保要求。
本发明所采用的技术方案为：
一种水性古马隆丙烯酸树脂，水性古马隆丙烯酸树脂由古马隆和茚的混合物、丙烯酸、功能性单体、交联单体、表面活性单体、叔十二烷基硫醇与溶剂混合后再加入引发剂引发混合溶液发生溶液聚合反应，再对反应后的溶液进行逐步升温脱出溶剂，至温度升至110℃时开启真空并逐步提高至要求真空度进行真空蒸馏，将真空蒸馏未蒸出组分通过有机胺水溶液中和制得，其中古马隆和茚的混合物为煤焦油的重苯馏分再蒸馏出的含有可聚组分古马隆和茚的混合物，按质量百分比混合物中含有 30-90% 茚和1-9% 古马隆，制得的水性古马隆丙烯酸树脂的固含量为50-55%。
优选的是，有机胺水溶液为乙醇胺的水溶液。
进一步的优选，功能性单体为甲基丙烯酸和羟甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺的质量比为2:1。
进一步的优选，交联单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯混合而成，其中丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯质量比为1.2:1.7:1。
进一步的优选，引发剂为过氧化二苯甲酰。
进一步的优选，溶剂为异丙醇。
一种水性古马隆丙烯酸树脂的制备方法，制备方法包括如下步骤：
步骤一：将丙烯酸酯、丙烯酸、功能性单体、引发剂、交联单体、表面活性单体、叔十二烷基硫醇混合得到混合液，再将古马隆和茚的混合物加入混合液中搅拌溶解得到反应溶液；
步骤二：将溶剂加入反应器内，将反应器内的溶液温度在维持搅拌的状态下升至82-84℃并保温，然后将步骤一中所得反应溶液在4h内滴加至反应器内，使反应器内溶液中各组分进行聚合反应；
步骤三：反应溶液滴加结束后，将聚合反应后的溶液在搅拌状态下并维持温度在82-84℃条件下并保温1h，保温结束后先逐步将溶液升温至110℃脱出溶剂，当温度到达110℃后再通过抽真空器对反应器抽真空进行真空蒸馏，在抽真空过程中逐步提高真空度，以使溶剂充分蒸出，未蒸馏出的溶液与有机胺水溶液中和后得到水性古马隆丙烯酸树脂。
进一步的优选，步骤三中，真空蒸馏的的压力为-0.05～-0.02MPa。
本发明的有益效果在于：
用古马隆和茚作为原料，代替了纯丙烯酸酯作为原料制得树脂，一方面能够降低了生产成本，另一方面，古马隆的加入使得制备的树脂具有优异的防腐性能；将古马隆和茚添加进丙烯酸酯乳液内共同聚合制得的树脂，与极性树脂的相容性得到提高，粘结性好并具有优异的耐候性，且将溶液聚合后的聚合物中和成水性树脂更符合水性化的环保要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做具体的介绍。
本实施例是一种水性古马隆丙烯酸树脂，水性古马隆丙烯酸树脂由古马隆和茚的混合物、丙烯酸、功能性单体、交联单体、表面活性单体、叔十二烷基硫醇与溶剂混合后再加入引发剂引发混合溶液发生溶液聚合反应，再对反应后的溶液进行逐步升温脱出溶剂，至温度升至110℃时开启真空并逐步提高至要求真空度进行真空蒸馏，将真空蒸馏未蒸出组分通过有机胺水溶液中和制得，其中古马隆和茚的混合物为煤焦油的重苯馏分再蒸馏出的含有可聚组分古马隆和茚的混合物，按质量百分比混合物中含有 30-90% 茚和1-9% 古马隆，制得的水性古马隆丙烯酸树脂的固含量为50-55%。
本实施例中，有机胺水溶液为乙醇胺的水溶液。
本实施例中，功能性单体为甲基丙烯酸和羟甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺的质量比为2:1。
本实施例中，交联单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯混合而成，其中丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯质量比为1.2:1.7:1。
本实施例中，引发剂为过氧化二苯甲酰。
本实施例中，溶剂为异丙醇。
一种水性古马隆丙烯酸树脂的制备方法，其制备方法包括如下步骤：
步骤一：将丙烯酸酯、丙烯酸、功能性单体、引发剂、交联单体、表面活性单体、叔十二烷基硫醇混合得到混合液，再将古马隆和茚的混合物加入混合液中搅拌溶解得到反应溶液；
步骤二：将溶剂加入反应器内，将反应器内的溶液温度在维持搅拌的状态下升至82-84℃并保温，然后将步骤一中所得反应溶液在4h内滴加至反应器内，使反应器内溶液中各组分进行聚合反应；
步骤三：反应溶液滴加结束后，将聚合反应后的溶液在搅拌状态下并维持温度在82-84℃条件下并保温1h，保温结束后先逐步将溶液升温至110℃脱出溶剂，当温度到达110℃后再通过抽真空器对反应器抽真空进行真空蒸馏，在抽真空过程中逐步提高真空度，以使溶剂充分蒸出，未蒸馏出的溶液与有机胺水溶液中和后得到水性古马隆丙烯酸树脂。
本实施例中，步骤三中，真空蒸馏的的压力为-0.05～-0.02MPa。
在实际应用时，先将丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和羟甲基丙烯酰胺混合的功能性单体溶液、过氧化二苯甲酰、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯以及甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯混合而成的交联单体溶液、表面活性单体、叔十二烷基硫醇充分混合得到混合液，再将古马隆和茚的混合物加入混合液中搅拌溶解得到反应溶液；然后将溶剂即异丙醇单独加入反应器内，再将反应器内的溶液温度在维持搅拌的状态下升至82-84℃然后保温，将制得的反应溶液在4h内滴加至反应器内使反应溶液在溶剂的作用下各组分进行聚合反应；在反应溶液滴加结束后，维持搅拌状态并保持反应器内溶液温度在82-84℃并保温1h，保温结束后，逐渐升高反应器内溶液温度至110℃以使反应器内的溶剂脱出，当温度到达110℃后再通过抽真空器对反应器抽真空进行真空蒸馏，在抽真空过程中逐步提高真空度至目标真空度，以使反应器内的溶剂充分蒸出，真空蒸馏结束后，将未蒸馏出的溶液与有机胺水溶液中和后即得到水性古马隆丙烯酸树脂。
本发明采用古马隆和茚作为原料，代替了纯丙烯酸酯作为原料制得树脂，一方面能够降低了生产成本，另一方面，古马隆的加入使得制备的树脂具有优异的防腐性能；将古马隆和茚添加进丙烯酸酯乳液内共同聚合制得的树脂，与极性树脂的相容性得到提高，粘结性好并具有优异的耐候性，且将溶液聚合后的聚合物中和成水性树脂更符合水性化的环保要求。
以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种水性古马隆丙烯酸树脂，其特征在于：所述水性古马隆丙烯酸树脂由古马隆和茚的混合物、丙烯酸、功能性单体、交联单体、表面活性单体、叔十二烷基硫醇与溶剂混合后再加入引发剂引发混合溶液发生溶液聚合反应，再对反应后的溶液进行逐步升温脱出溶剂，至温度升至110℃时开启真空并逐步提高至要求真空度进行真空蒸馏，将真空蒸馏未蒸出组分通过有机胺水溶液中和制得，其中古马隆和茚的混合物为煤焦油的重苯馏分再蒸馏出的含有可聚组分古马隆和茚的混合物，按质量百分比混合物中含有 30-90% 茚和1-9%古马隆，制得的水性古马隆丙烯酸树脂的固含量为50-55%。
2.根据权利要求1所述的一种水性古马隆丙烯酸树脂，其特征在于，所述有机胺水溶液为乙醇胺的水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种水性古马隆丙烯酸树脂，其特征在于，所述功能性单体为甲基丙烯酸和羟甲基丙烯酰胺，所述甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺的质量比为2:1。
4.根据权利要求1所述的一种水性古马隆丙烯酸树脂，其特征在于，所述交联单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯混合而成，其中丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯质量比为1.2:1.7:1。
5.根据权利要求1所述的一种水性古马隆丙烯酸树脂，其特征在于，所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
6.根据权利要求1所述的一种水性古马隆丙烯酸树脂，其特征在于，所述溶剂为异丙醇。
7.根据权利要求1所述的一种水性古马隆丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤一：将丙烯酸酯、丙烯酸、功能性单体、引发剂、交联单体、表面活性单体、叔十二烷基硫醇混合得到混合液，再将古马隆和茚的混合物加入混合液中搅拌溶解得到反应溶液；
步骤二：将溶剂加入反应器内，将反应器内的溶液温度在维持搅拌的状态下升至82-84℃并保温，然后将步骤一中所得反应溶液在4h内滴加至反应器内，使反应器内溶液中各组分进行聚合反应；
步骤三：反应溶液滴加结束后，将聚合反应后的溶液在搅拌状态下并维持温度在82-84℃条件下并保温1h，保温结束后先逐步将溶液升温至110℃脱出溶剂，当温度到达110℃后再通过抽真空器对反应器抽真空进行真空蒸馏，在抽真空过程中逐步提高真空度，以使溶剂充分蒸出，未蒸馏出的溶液与有机胺水溶液中和后得到水性古马隆丙烯酸树脂。
8.根据权利要求7 所述的一种水性古马隆丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，真空蒸馏的的压力为-0.05～-0.02MPa。
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