CN114213608B - 一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用 - Google Patents
一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114213608B CN114213608B CN202111564737.2A CN202111564737A CN114213608B CN 114213608 B CN114213608 B CN 114213608B CN 202111564737 A CN202111564737 A CN 202111564737A CN 114213608 B CN114213608 B CN 114213608B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- intermediate product
- acrylic acid
- monomer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- FEWFXBUNENSNBQ-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyacrylic acid Chemical compound OC(=C)C(O)=O FEWFXBUNENSNBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 99
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 77
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims abstract description 16
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N [(1s,3s,4s)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@]2(C)[C@@H](OC(=O)C(=C)C)C[C@H]1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229940119545 isobornyl methacrylate Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 70
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 37
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 37
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 21
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 21
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 16
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 16
- NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N p-methoxyphenol Chemical group COC1=CC=C(O)C=C1 NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical group OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 12
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- -1 glycidyl ester Chemical group 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1C FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000539 dimer Substances 0.000 claims description 7
- RWNUSVWFHDHRCJ-UHFFFAOYSA-N 1-butoxypropan-2-ol Chemical compound CCCCOCC(C)O RWNUSVWFHDHRCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 15
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 15
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 15
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 15
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 13
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 10
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 8
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 8
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-O N-dimethylethanolamine Chemical compound C[NH+](C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)oxirane;4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound ClCC1CO1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DXPPIEDUBFUSEZ-UHFFFAOYSA-N 6-methylheptyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)CCCCCOC(=O)C=C DXPPIEDUBFUSEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000623895 Bos taurus Mucin-15 Proteins 0.000 description 1
- 102100024452 DNA-directed RNA polymerase III subunit RPC1 Human genes 0.000 description 1
- 101000689002 Homo sapiens DNA-directed RNA polymerase III subunit RPC1 Proteins 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC1CCCCC1 OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用。所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料包括如下组分：釜底溶剂、第一层单体、第二层单体、第三层单体、中和剂和去离子水；第一层单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸和链调节剂A；第二层单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、环氧中间体、甲基丙烯酸异冰片酯和链调节剂B；第三层单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和阻聚剂A。本发明提供的水性羟基丙烯酸分散体具有较好的耐盐雾性和附着力，同时具有较高的硬度。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用。
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。其中，羟基丙烯酸分散体是由含有一定亲水基团的羟基丙烯酸树脂(通过溶液聚合的方式合成)在水中自乳化得到，其分子量小、粒径小、不含乳化剂、羟基含量较高，且与异氰酸酯在常温下即可交联，固化得到的漆膜不仅具有较高的光泽度、丰满度和硬度，而且还具有优良的保光性、保色性、耐候性和抗污性，在在工程漆、汽车修补漆、木器漆和皮革制漆等领域应用广泛。因此，羟基丙烯酸分散体的研究引起人们的广泛关注。
CN109306032A公开了一种双组份水性含羟基丙烯酸分散体的制备方法。所述双组份含羟基丙烯酸分散体是采用打底溶剂及甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯和引发剂等原料作为组份一，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、引发剂等原料作为组份二，并向其中引入中和剂和分散介质，探后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。该技术方案提供的双组份水性含羟基丙烯酸分散体虽然可替代溶剂型丙烯酸树脂使用，但是其干燥较慢，硬度较低，且制备得到的漆膜在金属材料上的附着力较差。
CN102161770A公开了一种快干羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法与用途。所述制备方法包括如下步骤：(A)羟基丙烯酸树脂预聚物的制备：在装有搅拌桨、温度计、冷凝器反应釜中，加入助溶剂，通入氮气升温至回流温度；在此温度下滴加非官能性丙烯酸酯或其衍生物、含羟基的丙烯酸酯或其衍生物、丙烯酸或其衍生物、乙烯基类单体，引发剂和链调节剂组成的混合溶液，保温，再加入上述引发剂后保温，即可得到丙烯酸树脂预聚物；(B)羟基丙烯酸树脂预聚物的水性化：将上述A步骤得到的羟基丙烯酸树脂真空蒸馏脱除部分溶剂，将脱除部分溶剂的树脂溶液倒入容器中，加入中和剂，在高速圆盘分散机下进行中和反应，然后边缓慢滴加去离子水进行分散，然后充分搅拌出料，最终分散体产品的固含控制在40～50％即得产品。该技术方案制备得到的羟基丙烯酸树脂水分散体虽然可以降低汽车涂装过程中VOC排放，但其成膜速率较慢，且制备得到的漆膜在金属材料上的附着力较差。
CN112266677A公开了一种羟基丙烯酸分散体和丙烯酸防腐涂料。所述羟基丙烯酸分散体由以下质量百分比的单体聚合得到：甲基丙烯酸甲酯10％～40％、丙烯酸丁酯15％～45％、苯乙烯2％～10％、甲基丙烯酸羟烷基酯和丙烯酸羟烷基酯30％～37％、甲基丙烯酸1.5％～5％、甲基丙烯酸环己酯0～7％和叔碳酸乙烯酯0～7％。该技术方案提供的丙烯酸防腐涂料虽然具有高羟值、高固含量、低粘度、稳定性好、成本低等优点，但是其干燥较慢，成膜速率较慢，且制备得到的漆膜在金属材料上的附着力较差。
随着人们对涂料产品要求的提高，以及树脂本身在各区域出现不同的弊病，不同气候地区，必须要使用不同属性的树脂，导致一般的水性羟基丙烯酸分散体已经不太能满足人们的要求。因此，如何提供一种具有较高硬度、较高附着力和较好耐盐雾性的水性丙烯酸树脂分散体，已成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用。本发明中通过对水性羟基丙烯酸分散体制备原料的设计，进一步通过环氧中间体将环氧树脂引入水性羟基丙烯酸分散体中，提高了水性羟基丙烯酸分散体在金属材料上的耐盐雾性和附着力；并通过第三层单体的使用，将碳碳双键引入水性羟基丙烯酸分散体中，使其可以进行UV光固化，进而使其具有较高的成膜速率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种水性羟基丙烯酸分散体，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料包括如下组分：釜底溶剂、第一层单体、第二层单体、第三层单体、中和剂和去离子水；
所述第一层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯10～20份、甲基丙烯酸甲酯10～20份、苯乙烯5～15份、丙烯酸6.32～11.05份和链调节剂A0.5～2份；
所述第二层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯5～15份、甲基丙烯酸正丁酯2～10份、甲基丙烯酸甲酯5～15份、丙烯酸3.54～18.1份、环氧中间体30～75份、甲基丙烯酸异冰片酯1～5份和链调节剂B 0.5～2份；
所述第三层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸缩水甘油酯5～16份和阻聚剂A 0.2～1份。
本发明中，通过对水性羟基丙烯酸分散体制备原料的设计，进一步通过环氧中间体将环氧树脂引入水性羟基丙烯酸分散体中，提高了水性羟基丙烯酸分散体在金属材料上的耐盐雾性和附着力，同时提高了水性羟基丙烯酸分散体的耐候性。
本发明中，通过第三层单体的使用，将UV光固化体系引入水性羟基丙烯酸分散体中，具体地是通过甲基丙烯酸缩水甘油酯将碳碳双键引入水性羟基丙烯酸分散体中，同时通过阻聚剂A的使用，避免了甲基丙烯酸缩水甘油酯中的碳碳双键在后续制备水性羟基丙烯酸分散体过程中发生反应，使其可进行UV光固化，进而提高了水性羟基丙烯酸分散体的成膜速率，使其具有较快的干燥速度，可用于不同区域、不同季节，解决了由于区域、气候对漆膜干燥速度的影响，进而影响其施工效果的问题。
本发明中，所述第一层单体中甲基丙烯酸羟乙酯的重量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
所述第一层单体中甲基丙烯酸甲酯的重量份数可以是10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。
所述苯乙烯的重量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
所述第一层单体中丙烯酸的重量份数可以是6.32份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份、10.5份或11.05份等。
所述链调节剂A的重量份数可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份等。
所述第二层单体中甲基丙烯酸羟乙酯的重量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
所述甲基丙烯酸正丁酯的重量份数可以是2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
所述第二层单体中甲基丙烯酸甲酯的重量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
所述第二层单体中丙烯酸的重量份数可以是3.54份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份或18.1份等。
所述环氧中间体的重量份数可以是29份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份或76份等。
所述甲基丙烯酸异冰片酯的重量份数可以是1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。
所述链调节剂B的重量份数可以是0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或2份等。
所述甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份或16份等。
所述阻聚剂A的重量份数可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
以下作为本发明的优选技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的目的和有益效果。
作为本发明的优选技术方案，所述环氧中间体的制备原料包括如下重量份数的组分：环氧树脂20～50份、丙烯酸3.5～10.6份和助溶剂5～15份。
本发明中，通过环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基之间的反应，使环氧基发生开环反应，制备得到环氧中间体，进而将环氧中间体引入水性羟基丙烯酸分散体中，提高了水性羟基丙烯酸分散体在金属材料上的耐盐雾性和附着力。
本发明中，所述环氧树脂的重量份数可以是20份、22份、25份、27份、30份、33份、36份、39份、42份、46份或50份等。
所述环氧中间体的制备原料中丙烯酸的重量份数可以是3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份或10.6份等。
所述助溶剂的重量份数可以是5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份等。
优选地，所述环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:(0.9～1.1)，例如可以是1:0.9、1:0.92、1:0.94、1:0.96、1:0.98、1:1、1:1.02、1:1.04、1:1.06、1:1.08或1:1等。
本发明中，通过控制环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比在特定的范围内，可使环氧基与羧基充分发生反应，进而制备性能优异的环氧中间体。若二者的摩尔比过小(即环氧基的含量过少)，则制备得到的水性羟基丙烯酸分散体耐盐雾性能较差；若二者的摩尔比过大(即环氧基的含量过多)，则制备得到的水性羟基丙烯酸分散体贮存稳定性较差。
优选地，所述助溶剂选自SMD145/275和/或三甲苯。
优选地，所述环氧中间体的制备原料中还包括催化剂A 0.1～1份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述催化剂A选自N,N-二甲基乙醇胺和/或三乙胺。
优选地，所述环氧中间体的制备原料中还包括阻聚剂B 0.1～1份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述阻聚剂B选自对羟基苯甲醚和/或对苯二酚。
作为本发明的优选技术方案，所述环氧中间体的制备方法包括如下步骤：
将环氧树脂、丙烯、助溶剂、催化剂A以及任选的阻聚剂B混合后，进行反应，得到所述环氧中间体。
优选地，所述反应在氮气存在下进行。
优选地，所述反应的温度为90～120℃，例如可以是90℃、93℃、96℃、99℃、102℃、105℃、108℃、111℃、114℃、117℃或120℃等。
优选地，所述环氧中间体的酸值≤5mgKOH/g，例如可以是3mgKOH/g、3.3mgKOH/g、3.6mgKOH/g、4mgKOH/g、4.2mgKOH/g、4.6mgKOH/g或5mgKOH/g等。
作为本发明的优选技术方案，所述釜底溶剂包括如下重量份数的组分：叔碳酸缩水甘油酯20～35份、丙二醇丁醚5～10份和100#溶剂油5～10份。
本发明中，所述叔碳酸缩水甘油酯的重量份数可以是20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份或35份等。
所述丙二醇丁醚的重量份数可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。
所述100#溶剂油的重量份数可以是5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等。
优选地，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料中中和剂的重量份数为1.24～12.36份，例如可以是1.24份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份或12.36份等。
优选地，所述中和剂选自N,N-二甲基乙醇胺和/或三乙胺。
优选地，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料中去离子水的重量份数为120～250份，例如可以是120份、130份、140份、150份、160份、170份、180份、190份、200份、210份、220份、230份、240份或250份等。
作为本发明的优选技术方案，所述链调节剂A和链调节剂B各自独立地选自正十二烷基硫醇和/或ST二聚体。
需要说明的是，ST二聚体为苯乙烯二聚体。
优选地，所述第一层单体中还包括引发剂A 0.1～2份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述第二层单体中还包括引发剂B 0.1～2份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述引发剂A和引发剂B各自独立地选自二叔戊基过氧化氢和/或过氧化二叔丁基。
优选地，所述阻聚剂A选自对羟基苯甲醚和/或对苯二酚。
优选地，所述第三层单体中还包括催化剂B 0.1～1份，例如可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份等。
优选地，所述催化剂B选自N,N-二甲基乙醇胺和/或三乙胺。
第二方面，本发明提供一种水性羟基丙烯酸分散体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温，然后向其中加入第一层单体后保温，得到中间产物A；
(2)向步骤(1)得到的中间产物A中加入第二层单体后保温，得到中间产物B；
(3)向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和部分催化剂B，进行反应，得到中间产物C；
(4)向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，进行反应，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂混合后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
本发明中，向釜底溶剂中加入第一层单体后，第一层单体中的碳碳双键发生反应时，由此制备得到的中间产物A中几乎不含碳碳双键，同理，向中间产物B中加入第二层单体后，第二层单体中的碳碳双键也会发生反应时，由此制备得到的中间产物B中也几乎不含碳碳双键，而向中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯后，是甲基丙烯酸缩水甘油酯中环氧基发生开环反应，其碳碳双键基本不发生反应，由此将碳碳双键引入水性羟基丙烯酸分散体中，使水性羟基丙烯酸分散体可进行UV光固化反应，进而提高了水性羟基丙烯酸分散体的干燥速度和成膜速率。
作为本发明的优选技术方案，步骤(1)所述升温后的温度为140～170℃，例如可以是140℃、143℃、147℃、150℃、152℃、155℃、158℃、160℃、163℃、166℃或170℃等。
优选地，所述第一层单体的加入方式为滴加。
优选地，所述滴加的时间为4.5～5.5h，例如可以是4.5h、5h或5.5h等。
优选地，步骤(1)所述保温的时间为50～70min，例如可以是50min、52min、54min、56min、58min、60min、62min、64min、66min、68min或70min等。
优选地，所述第二层单体的加入方式为滴加。
优选地，所述滴加的时间为1.5～2.5h，例如可以是1.5h、2h或2.5h等。
优选地，步骤(2)所述保温的时间为50～70min，例如可以是50min、52min、54min、56min、58min、60min、62min、64min、66min、68min或70min等。
优选地，步骤(2)所述保温的温度为140～170℃，例如可以是140℃、143℃、147℃、150℃、152℃、155℃、158℃、160℃、163℃、166℃或170℃等。
优选地，步骤(2)所述反应结束后还包括后处理的步骤。
优选地，所述后处理的方法为降温至80～110℃，例如可以是80℃、83℃、87℃、90℃、92℃、95℃、98℃、100℃、103℃、106℃或110℃等。
作为本发明的优选技术方案，步骤(3)所述反应的时间为1～2h，例如可以是1h、1.5h或2h等。
优选地，步骤(3)所述反应的温度为80～110℃，例如可以是80℃、83℃、87℃、90℃、92℃、95℃、98℃、100℃、103℃、106℃或110℃等。
优选地，步骤(4)所述反应的时间为20～40min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min等。
优选地，步骤(4)所述反应的温度为80～110℃，例如可以是80℃、83℃、87℃、90℃、92℃、95℃、98℃、100℃、103℃、106℃或110℃等。
优选地，步骤(4)所述反应结束后，还包括后处理的步骤。
优选地，所述后处理的方法为保温1h。
优选地，步骤(5)所述中间产物D和中和剂混合的方法为搅拌。
优选地，所述搅拌的时间为20～40min，例如可以是20min、22min、24min、26min、28min、30min、32min、34min、36min、38min或40min等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温至140～170℃，向其中滴加第一层单体，滴加时间为4.5～5.5h，滴加结束后，保温50～70min，得到中间产物A；
(2)在140～170℃下，向步骤(1)得到的中间产物A中滴加第二层单体，滴加时间为1.5～2.5h，滴加结束后，保温50～70min，然后降温至80～110℃，得到中间产物B；
(3)在80～110℃下，向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和部分催化剂B，反应1～2h，得到中间产物C；
(4)在80～110℃下，向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，反应20～40min后，保温1h，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂搅拌混合20～40min后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的水性羟基丙烯酸分散体在金属漆中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明中通过对水性羟基丙烯酸分散体制备原料的设计，进一步通过环氧中间体将环氧树脂引入水性羟基丙烯酸分散体中，提高了水性羟基丙烯酸分散体在金属材料上的耐盐雾性和附着力；并通过第三层单体的使用，将UV光固化体系引入水性羟基丙烯酸分散体中，使其具有较高的成膜效率和较好的贮存稳定性，在50℃下贮存180天后，未分层，且其耐盐雾性为360～720h，附着力为0级，硬度为2～3H，适用于制备金属漆。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例和对比例中部分组分来源如下：
SMD145/275：广州雨廷化工；
环氧树脂：美国陶氏，规格型号为DER331；
ST二聚体：湖北摆渡化学有限公司。
实施例1
本实施例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料包括如下组分：釜底溶剂、第一层单体、第二层单体、第三层单体、中和剂和去离子水；
所述釜底溶剂包括如下重量份数的组分：叔碳酸缩水甘油酯30份、丙二醇丁醚8份和100#溶剂油5份；
所述第一层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯15份、甲基丙烯酸甲酯15份、苯乙烯10份、丙烯酸9.5份、正十二烷基硫醇1份和二叔戊基过氧化氢0.5份；
所述第二层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯10份、甲基丙烯酸正丁酯8份、甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯酸12.5份、环氧中间体50份、甲基丙烯酸异冰片酯5份、正十二烷基硫醇1份和二叔戊基过氧化氢0.8份；
所述第三层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸缩水甘油酯12份和阻聚剂A(对羟基苯甲醚)1份和催化剂B(N,N-二甲基乙醇胺)1份；
所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺，重量份数为8份；
所述去离子水的重量份数为200份；
其中，所述环氧中间体的制备原料包括如下重量份数的组分：环氧树脂30份、丙烯酸5.8份、SMD145/275 10份、N,N-二甲基乙醇胺1份和对羟基苯甲醚1份，在此条件下，所述环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:1；
所述环氧中间体的制备方法如下：
在氮气存在下，将环氧树脂、丙烯酸、SMD145/275、N,N-二甲基乙醇胺和对羟基苯甲醚混合后，在100℃进行反应，当反应体系的酸值≤5mgKOH/g时，停止实验，得到所述环氧中间体。
上述水性羟基丙烯酸分散体的制备方法如下：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温至150℃，向其中滴加第一层单体，滴加时间为5h，滴加结束后，保温60min，得到中间产物A；
(2)在150℃下，向步骤(1)得到的中间产物A中滴加第二层单体，滴加时间为2h，滴加结束后，保温60min，然后降温至100℃，得到中间产物B；
(3)在100℃下，向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和催化剂B(0.5份)，反应1.5h，得到中间产物C；
(4)在100℃下，向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，反应30min后，保温1h，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂搅拌混合30min后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
实施例2
本实施例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料包括如下组分：釜底溶剂、第一层单体、第二层单体、第三层单体、中和剂和去离子水；
所述釜底溶剂包括如下重量份数的组分：叔碳酸缩水甘油酯20份、丙二醇丁醚10份和100#溶剂油8份；
所述第一层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯20份、甲基丙烯酸甲酯20份、苯乙烯15份、丙烯酸6.3份、ST二聚体2份和过氧化二叔丁基1份；
所述第二层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯5份、甲基丙烯酸正丁酯2份、甲基丙烯酸甲酯5份、丙烯酸3.54份、环氧中间体31份、甲基丙烯酸异冰片酯1份、ST二聚体0.5份和过氧化二叔丁基0.1份；
所述第三层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸缩水甘油酯5份和阻聚剂A(对苯二酚)0.2份和催化剂B(三乙胺)0.1份；
所述中和剂为三乙胺，重量份数为1.24份；
所述去离子水的重量份数为250份；
其中，所述环氧中间体的制备原料包括如下重量份数的组分：环氧树脂20份、丙烯酸3.85份、三甲苯5.8份、三乙胺0.1份和对苯二酚0.1份，在此条件下，所述环氧树脂与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:1；
所述环氧中间体的制备方法如下：
在氮气存在下，将环氧树脂、丙烯酸、三甲苯、三乙胺和对苯二酚混合后，在90℃进行反应，当反应体系的酸值≤5mgKOH/g时，停止实验，得到所述环氧中间体。
上述水性羟基丙烯酸分散体的制备方法如下：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温至140℃，向其中滴加第一层单体，滴加时间为4.5，滴加结束后，保温70min，得到中间产物A；
(2)在140℃下，向步骤(1)得到的中间产物A中滴加第二层单体，滴加时间为2.5h，滴加结束后，保温70min，然后降温至80℃，得到中间产物B；
(3)在80℃下，向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和部分催化剂B(0.05份)，反应2h，得到中间产物C；
(4)在80℃下，向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，反应40min后，保温1h，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂搅拌混合40min后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
实施例3
本实施例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料包括如下组分：釜底溶剂、第一层单体、第二层单体、第三层单体、中和剂和去离子水；
所述釜底溶剂包括如下重量份数的组分：叔碳酸缩水甘油酯35份、丙二醇丁醚5份和100#溶剂油10份；
所述第一层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯10份、甲基丙烯酸甲酯10份、苯乙烯5份、丙烯酸11份、正十二烷基硫醇0.5份和过氧化二叔丁基0.1份；
所述第二层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯15份、甲基丙烯酸正丁酯10份、甲基丙烯酸甲酯15份、丙烯酸18.1份、环氧中间体86份、甲基丙烯酸异冰片酯3份、正十二烷基硫醇2份和二叔戊基过氧化氢1份；
所述第三层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸缩水甘油酯16份和阻聚剂A(对羟基苯甲醚)1份和催化剂B(三乙胺)0.5份；
所述中和剂为N,N-二甲基乙醇胺，重量份数为12.28份；
所述去离子水的重量份数为120份；
其中，所述环氧中间体的制备原料包括如下重量份数的组分：环氧树脂50份、丙烯酸9.6份、SMD145/275 15份、N,N-二甲基乙醇胺0.5份和对羟基苯甲醚0.5份，在此条件下，所述环氧树脂与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:1；
所述环氧中间体的制备方法如下：
在氮气存在下，将环氧树脂、丙烯酸、SMD145/275、N,N-二甲基乙醇胺和对羟基苯甲醚混合后，在120℃进行反应，当反应体系的酸值≤5mgKOH/g时，停止实验，得到所述环氧中间体。
上述水性羟基丙烯酸分散体的制备方法如下：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温至170℃，向其中滴加第一层单体，滴加时间为5.5h，滴加结束后，保温50min，得到中间产物A；
(2)在170℃下，向步骤(1)得到的中间产物A中滴加第二层单体，滴加时间为1.5h，滴加结束后，保温50min，然后降温至110℃，得到中间产物B；
(3)在110℃下，向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和部分催化剂B(0.3份)，反应1h，得到中间产物C；
(4)在110℃下，向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，反应20min后，保温1h，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂搅拌混合20min后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
实施例4
本实施例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述环氧中间体的制备原料中，环氧树脂的重量份数为30份，丙烯酸的重量份数为5.2份，在此条件下，环氧树脂与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:0.9，其他条件与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述环氧中间体的制备原料中，环氧树脂的重量份数为30份，丙烯酸的重量份数为6.35份，在此条件下，环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:1.1，其他条件与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述环氧中间体的制备原料中，环氧树脂的重量份数为30份，丙烯酸的重量份数为4份，在此条件下，环氧树脂与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:0.7，其他条件与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述环氧中间体的制备原料中，环氧树脂的重量份数为30份，丙烯酸的重量份数为8份，在此条件下，环氧树脂与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:1.4，其他条件与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，将环氧树脂中间体替换为环氧中间体的制备原料，其他条件与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法，与实施例1的区别仅在于，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料中不含第三层单体，其他条件与实施例1相同。
对上述实施例和对比例提供的水性羟基丙烯酸分散体的性能进行测试，测试方法如下：
50℃贮存稳定性：在50℃进行贮存，观察制备得到的水性羟基丙烯酸分散体的状态，并记录其不发生分层，无异常的天数(最多观察180天，若180天后，水性羟基丙烯酸分散体仍未发生分层、异常现象，则记为“＞180天”)；
硬度：GB/T 6739-2006；
耐盐雾性：GB/T 1771-2007《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》；
附着力：GB/T 9286-2021。
上述实施例和对比例提供的水性羟基丙烯酸分散体的性能测试结果如下表1所示：
表1漆膜性能测试表
注：“-”为不能测，水性羟基丙烯酸分散体不能制备。
由表1的内容可知，本发明中通过对水性羟基丙烯酸分散体制备原料的设计，进一步通过环氧中间体将环氧树脂引入水性羟基丙烯酸分散体中，提高了水性羟基丙烯酸分散体在金属材料上的耐盐雾性和附着力；并进一步通过第三层单体的使用，将UV光固化体系引入水性羟基丙烯酸分散体中，使其具有较高的成膜效率和较好的贮存稳定性，在50℃下贮存180天后，未分层，且其耐盐雾性为360～720h，附着力为0级，硬度为2～3H，适用于制备金属漆。
与实施例1相比，若制备环氧中间体的制备原料中，环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比过大，即环氧基团的含量过多(实施例6)，则制备得到的水性羟基丙烯酸分散体贮存稳定性较差，易分层，且耐盐雾性较差；若制备环氧中间体的制备原料中，环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比过小，即环氧基团的含量过少(实施例7)，则制备得到的水性羟基丙烯酸分散体一方面性能会较差，还有一方面会导致树脂难溶于水，或者中和过程需要增加胺中和剂用量，其也会降低树脂综合性能。由此可知，本发明通过控制环氧中间体的制备原料中，环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比在特定的范围内，由此制备得到的水性羟基丙烯酸分散体具有优异的性能。
与实施例1相比，若直接采用环氧树脂制备水性羟基丙烯酸分散体(对比例1)，则制备得到的水性羟基丙烯酸分散体贮存稳定性较差；若水性羟基丙烯酸分散体的制备原料中未使用第三层单体(对比例2)，则其制备得到的水性羟基丙烯酸分散体中不含光固化体系，由此制备得到的分散体的干燥速度较慢，硬度较低，附着力较差。由此可知，本发明通过对水性羟基丙烯酸分散体制备原料的设计，制备得到了既具有较好耐盐雾性和附着力，又具有较高的硬度的水性羟基丙烯酸分散体。
综上所述，本发明通过对水性羟基丙烯酸分散体制备原料的设计，并通过控制环氧树脂中间体的制备原料中，环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比在特定的范围内，制备得到的水性羟基丙烯酸分散体具有较高的硬度和较好的耐盐雾性和附着力。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (33)
1.一种水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料包括如下组分：釜底溶剂、第一层单体、第二层单体、第三层单体、中和剂和去离子水；
所述第一层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯10～20份、甲基丙烯酸甲酯10～20份、苯乙烯5～15份、丙烯酸6.32～11.05份、链调节剂A0.5～2份和引发剂A0.1～2份；
所述第二层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸羟乙酯5～15份、甲基丙烯酸正丁酯2～10份、甲基丙烯酸甲酯5～15份、丙烯酸3.54～18.1份、环氧中间体29～76份、甲基丙烯酸异冰片酯1～5份、链调节剂B 0.5～2份和引发剂B0.1～2份；
所述第三层单体包括如下重量份数的组分：甲基丙烯酸缩水甘油酯5～16份、阻聚剂A0.2～1份和催化剂B 0.1～1份；
所述釜底溶剂包括如下重量份数的组分：叔碳酸缩水甘油酯20～35份、丙二醇丁醚5～10份和100#溶剂油5～10份；
所述环氧中间体通过将环氧树脂20～50份、丙烯酸3.5～10.6份、助溶剂5～15份、催化剂A0.1～1份和阻聚剂B 0.1～1份混合后，在90～120℃、氮气存在下进行反应制备得到；
所述环氧树脂中环氧基与丙烯酸中羧基的摩尔比为1:(0.9～1.1)；
所述水性羟基丙烯酸分散体采用如下方法进行制备，所述方法包括如下步骤：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温，然后向其中加入第一层单体后保温，得到中间产物A；
(2)向步骤(1)得到的中间产物A中加入第二层单体后保温，得到中间产物B；
(3)向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和部分催化剂B，进行反应，得到中间产物C；
(4)向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，进行反应，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂混合后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
2.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述助溶剂选自SMD145/275和/或三甲苯。
3.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述催化剂A选自N,N-二甲基乙醇胺和/或三乙胺。
4.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述阻聚剂B选自对羟基苯甲醚和/或对苯二酚。
5.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述环氧中间体的酸值≤5mgKOH/g。
6.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料中中和剂的重量份数为1.24～12.36份。
7.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述中和剂选自N,N-二甲基乙醇胺和/或三乙胺。
8.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸分散体的制备原料中去离子水的重量份数为120～250份。
9.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述链调节剂A和链调节剂B各自独立地选自正十二烷基硫醇和/或ST二聚体；
所述ST二聚体为苯乙烯二聚体。
10.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述引发剂A和引发剂B各自独立地选自二叔戊基过氧化氢和/或过氧化二叔丁基。
11.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述阻聚剂A选自对羟基苯甲醚和/或对苯二酚。
12.根据权利要求1所述的水性羟基丙烯酸分散体，其特征在于，所述催化剂B选自N,N-二甲基乙醇胺和/或三乙胺。
13.一种如权利要求1-12任一项所述的水性羟基丙烯酸分散体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温，然后向其中加入第一层单体后保温，得到中间产物A；
(2)向步骤(1)得到的中间产物A中加入第二层单体后保温，得到中间产物B；
(3)向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和部分催化剂B，进行反应，得到中间产物C；
(4)向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，进行反应，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂混合后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述升温后的温度为140～170℃。
15.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述第一层单体的加入方式为滴加。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述滴加的时间为4.5～5.5h。
17.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述保温的时间为50～70min。
18.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述第二层单体的加入方式为滴加。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述滴加的时间为1.5～2.5h。
20.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述保温的时间为50～70min。
21.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述保温的温度为140～170℃。
22.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应结束后还包括后处理的步骤。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述后处理的方法为降温至80～110℃。
24.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述反应的时间为1～2h。
25.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述反应的温度为80～110℃。
26.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述反应的时间为20～40min。
27.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述反应的温度为80～110℃。
28.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述反应结束后，还包括后处理的步骤。
29.根据权利要求28所述的制备方法，其特征在于，所述后处理的方法为保温1h。
30.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述中间产物D和中和剂混合的方法为搅拌。
31.根据权利要求30所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为20～40min。
32.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将釜底溶剂置于反应容器后升温至140～170℃，向其中滴加第一层单体，滴加时间为4.5～5.5h，滴加结束后，保温50～70min，得到中间产物A；
(2)在140～170℃下，向步骤(1)得到的中间产物A中滴加第二层单体，滴加时间为1.5～2.5h，滴加结束后，保温50～70min，然后降温至80～110℃，得到中间产物B；
(3)在80～110℃下，向步骤(2)得到的中间产物B中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、阻聚剂A和部分催化剂B，反应1～2h，得到中间产物C；
(4)在80～110℃下，向步骤(3)得到的中间产物C中加入剩余的催化剂B，反应20～40min后，保温1h，得到中间产物D；
(5)将步骤(4)得到的中间产物D和中和剂搅拌混合20～40min后，向其中加入去离子水，混合均匀，得到所述水性羟基丙烯酸分散体。
33.一种如权利要求1-12任一项所述的水性羟基丙烯酸分散体在金属漆中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111564737.2A CN114213608B (zh) | 2021-12-20 | 一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111564737.2A CN114213608B (zh) | 2021-12-20 | 一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114213608A CN114213608A (zh) | 2022-03-22 |
| CN114213608B true CN114213608B (zh) | 2024-06-04 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101935387A (zh) * | 2010-09-02 | 2011-01-05 | 江门市制漆厂有限公司 | 一种改性uv光固化纯丙烯酸树脂及其制备方法 |
| WO2017020513A1 (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 华南理工大学 | 一种羟基聚丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用 |
| CN106749864A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 华南理工大学 | 一种uv固化的水性聚丙烯酸酯树脂及其制备方法与应用 |
| CN106854285A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-16 | 徐州海太新材料科技有限公司 | 一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法 |
| CN107163177A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-15 | 广东拓普合成科技股份有限公司 | 一种适用期长的快干型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法 |
| CN113603841A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-05 | 广东花果山环保科技有限公司 | 一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体 |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101935387A (zh) * | 2010-09-02 | 2011-01-05 | 江门市制漆厂有限公司 | 一种改性uv光固化纯丙烯酸树脂及其制备方法 |
| WO2017020513A1 (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 华南理工大学 | 一种羟基聚丙烯酸酯乳液及其制备方法与应用 |
| CN106749864A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 华南理工大学 | 一种uv固化的水性聚丙烯酸酯树脂及其制备方法与应用 |
| CN106854285A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-16 | 徐州海太新材料科技有限公司 | 一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法 |
| CN107163177A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-09-15 | 广东拓普合成科技股份有限公司 | 一种适用期长的快干型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法 |
| CN113603841A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-05 | 广东花果山环保科技有限公司 | 一种环氧树脂改性水性丙烯酸树脂分散体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101077954B (zh) | 一种汽车金属闪光涂料及其制备方法 | |
| CN101081957B (zh) | 一种含水分散型丙烯酸酯的汽车罩光涂料及其制备方法 | |
| CN103102446B (zh) | 一种汽车修补漆用羟基丙烯酸树脂及其制备方法 | |
| EP3288988B1 (en) | Aqueous dispersions | |
| CN102219873B (zh) | 三烯丙基异氰脲酸酯改性水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法 | |
| CN104877084A (zh) | 一种水性丙烯酸改性醇酸树脂及其水分散体 | |
| CN103540217B (zh) | 一种用氮丙啶交联的丙烯酸酯树脂双组份水性汽车涂料及其制备方法 | |
| CN102432766B (zh) | 一种含羟基的水性丙烯酸酯聚合物及其制备方法 | |
| WO2013174894A1 (en) | Aqueous binder compositions | |
| CN104513344A (zh) | 一种水性环氧改性丙烯酸树脂及其水分散体 | |
| CN100560622C (zh) | 连续法本体聚合制备高分散性水溶性的丙烯酸树脂和制备方法及其在油墨中的应用 | |
| JP5016817B2 (ja) | 水性樹脂分散体の製造方法 | |
| CN110283512A (zh) | 一种高丰满度水性清漆组合物及其制备方法 | |
| CN103881032A (zh) | 抗划伤滑爽高光泽树脂的制备方法 | |
| CN101270254B (zh) | 水性改性丙烯酸双组分塑胶涂料及其制备方法 | |
| EP0521997B1 (en) | Crosslinkable surface coatings and methods for producing same | |
| CN111848878A (zh) | 一种水性丙烯酸分散体及其制备方法和应用 | |
| DE3913001A1 (de) | Hydroxylgruppenhaltiges bindemittel, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung | |
| CN104194614A (zh) | 水性底涂剂及其制备方法和应用 | |
| US20090306279A1 (en) | Structurally viscous, curable, aqueous powder dispersions free entirely or substantially from organic solvents, process for preparing them, and use thereof | |
| CN114213608B (zh) | 一种水性羟基丙烯酸分散体及其制备方法和应用 | |
| US4124551A (en) | Aliphatic hydrocarbon solvent reducible acrylic enamel of improved quality | |
| CN102492100A (zh) | 水分散型含氟羟基丙烯酸-环氧酯杂化体树脂及其涂料 | |
| CN112341566A (zh) | 一种磺酸型羟基丙烯酸树脂水分散体及其制备方法 | |
| CN109456442B (zh) | 一种低溶剂、室温快干型羟基丙烯酸分散体及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |